切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1900阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6441
    光币
    26350
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介  d0i|^  
     [$F*R@,&  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 $fB j}\o  
    展示了可能的期望需求，设计，优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 2liJ^ `  
    2C1NDrS;}  
    2．模拟任务 nEPTTp+B  
    G8 q<)  
    M[+#*f.T}  
    DOE： xI.0m  
    相位型衍射 &8Z .m,s]  
    光束整形器 Rt:^'Qi$!  
    直径：2mmx2mm @qYT/V*/  
    形状：圆形 M%Ksyr9  
    相位级次：16     ,p#r; O<O  
    [9B1%W  
    !.-u'6e  
    3.建模任务：入射光场 |fIyq}{7  
    m;A[ 2 6X  
    Ni%@bU $  
    高斯准直激光光束的光束参数 GwfCl{l  
    ?z <-Ww  
    • 波长：632.8nm rL&Mq}7QK  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm ktS^^!,l%  
    ^}{x).  
    z{FFTb^B  
     >x3lA0m  
    4.建模任务：期望输出光场 *G7cF  
    1D3 8T  
    [q C0YM  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: U$<" . q  
    0~K&P#iR  
    • FWHM-直径：0.5mm 9zS   
    • 边缘宽度：50um 1q@R04i  
    • 效率：>95% ( Zd(?">i  
    • 信噪比（SNR）：>30dB Z1:%Aq xP  
    • 杂散光：<5% <hj2'd U  
    d =n{Wn{C  
     ji ./m8(  
    n>R(e>  
    5.设计方案 7 7y+ik  
    @K+gh#  
    tXH;4K@  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 D/~1?p  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 zA8@'`Id  
    -B9e&J {K  
    K5|~iW'  
     fU?#^Lg  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 1+WVh7gF  
     jU7[z$GX  
    l_yF;5|?z  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 g2m* Q%  
    • 用户必须输入所需的信息 (3lA0e`Y  
    - 入射场 ]wdE :k,D  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） KYtCN+vsG  
    - 系统参数 1:<(Q2X%  
    - 制造条件 F]PsS(  
    6% ofS8 [  
     ^/#G,MxNy  
    4xr^4\ lk  
    7.设计过程 T'vI@i9  
    }8#Ed;%K  
    K%+4M#jj5  
    kHylg{i{"  
    FZ ?eX`,  
    W. kcN,  
    "n` z`{<n  
    设计和优化过程由两步完成： Q,^/Lm|]k  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 )LIn1o_,  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 7/51_=%kR  
     u*;H$&  
    8.系统模拟 2/fol TR7  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 _<FUS'"  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ;'8Wl  
    • 可以通过光路编辑器（Light Path Editor）的工具（Tools）按钮将这个衍射光学工具箱光路图（Diffractive Optics Toolbox LPD）转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估，如下图所示。 5;HGS{`  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 ;"x+V gS'  
    f"P866@oWn  
     QfAmGDaYQ  
    1' U  
    9. 初始几何光学设计的结果 VGD~) z57  
    t_w\k_ T  
    6bhb_U'f  
    _!qD/ [/  
    m^!j)\sM5  
    感兴趣的优化函数 qb=2J5su  
    • 效率满足（>95%） Ih|4ISI  
    • 信噪比不满足（<30db） /go[}X5QR[  
    • 杂散光不满足（>5% !zF0 7.(E  
     9QXsbd6  
    X5[vQ3^  
    4Ii5V c  
    GZu12\0nZ  
    10. 后续IFTA优化后的结果 O5-GrR^yt  
           5(J?C-Pk  
    452kE@=49  
    QrK%DN  
     %p )"_q!ge  
    H Eq{TUTr  
    感兴趣的优化函数 pXO09L/nv  
    • 效率满足（>95%） h`\ $8 oV  
    • 信噪比满足（<30db） vw;a L#PP  
    • 杂散光满足（<5%） go AV+V7  
    uK$ Xqo%L  
    11.总结 heou\;GI"  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 [BD`h  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 (~N?kh:  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 e[u}Vf  
    • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 v{t pRL0  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 2e%\aP`D2  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表