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1.简介 mTT1,| f+j\,LJ 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 +dcBh Dq 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。 G<l+94( U@!e&QPn 2.模拟任务 &p%0cjg"Q BYFvf(> D$+9` DOE: |?hNl2m 相位型衍射 8hZ+[E} 光束整形器 $a>,sL&; 直径:2mmx2mm LWuciHfd+ 形状:圆形 z;JyHC) 相位级次:16 5fMVjd {M96jjiInf Pk !RgoWF 3.建模任务:入射光场 d`q<!qFZh lM~ 3yBy c"Ddw'?e 高斯准直激光光束的光束参数 )HQ':ZE$ _]@ • 波长:632.8nm U}<5%"!; • 激光光束直径(1/e2):1mm 9AO`Zk{/Ez zgXg-cr
DJvmwFx mZQW>A]iE 4.建模任务:期望输出光场 |*ss`W7F,2 S=B?bD_,c $(/=Wn 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): UKV0xl
(3~h)vaJ • FWHM-直径:0.5mm ~(OG3`W! • 边缘宽度:50um \H^DiF%f9 • 效率:>95% !_C*2+f • 信噪比(SNR):>30dB ^S:S[0\, • 杂散光:<5% 'c7C*6;a ICAp
2o2jDQ|7 p5`iq~e9 5.设计方案 @lpo$lN0R _)-t#Ve B;x5os • 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)。 AX($LIy9P • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 T% 74JRQ ""$vaqt
KUJCkwQ 3-x ;_ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 Y;2WY0eq \#Md3!MG 8J|2b; Vf • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 U9"g;t+/ • 用户必须输入所需的信息 ymH>]
cUm - 入射场 c12mT(+- - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) )Y4;@pEU - 系统参数 4JQd/; - 制造条件 'Ur1I" tVfZ~qJ
6z`l}<q gOiZ8K! 7.设计过程 BoJpf8e'-e uoJ@Jt'j |5il5UP +;r1AR1)x
#aI(fQZe xB5qX7*. a]H&k$!c 设计和优化过程由两步完成: an q1zH 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 B&fH
FyK1n 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 |D*a"*1+A "w7{,HP 8.系统模拟 2i9FzpC3 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 K
HyVI6N[ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 jVlXB6[- • 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。 r+TvC{ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 g'X{ 8*zORz
79&=MTM
]S0=&x@, 9. 初始几何光学设计的结果 uNKf!\Y @LSfP "+XF'ZO oU l0w~Xn g)dKXsy(F 感兴趣的优化函数 Xsk/U++ • 效率满足(>95%) CwjKz*'[g • 信噪比不满足(<30db) V36u%zdX5n • 杂散光不满足(>5% HIGTo\]Z JU Xo3D~ P*|qbY :|\[a0ZL
jXPf}{^ 10. 后续IFTA优化后的结果 /np05XhEa 0g8ykGyx 4Sz2
9\X Tuz~T
_M
k1'd';gQ %y)]Q| 感兴趣的优化函数 8B?*?,n5 • 效率满足(>95%) ]FNe&o1zX • 信噪比满足(<30db) 7Y?59
[ • 杂散光满足(<5%) y_``-F&Z -{2Vz[ [ 11.总结 %MCJ%Ph • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ?
KDg|d • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 3mQ3mV: • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 h e=A%s • 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。 \zh`z/=92 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 z? Iu;X
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