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1.简介 p!MOp-;- uP\?y(=" 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 0f).F 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。 FqOV/B
/z2 qm-G=EX 2.模拟任务 _7(>0GY N4$!V}pp Iz/o|o]# DOE: iV!o)WvG,F 相位型衍射 G 2]/g 光束整形器 ~7Ey9wRkD 直径:2mmx2mm %(GWR@mfC 形状:圆形 3;(6tWWLT 相位级次:16 d`D<PT(\ 7q>WO nYJ)M
AG@ 3.建模任务:入射光场 DGl_SMJb ozZW7dveU !Pf_he 高斯准直激光光束的光束参数 TFbMrIF
F V8K_xj • 波长:632.8nm }Yt/e-Yg%r • 激光光束直径(1/e2):1mm *ip2|2G$ */iD68r|-
;/$=!9^sZ zY\pZG 4.建模任务:期望输出光场 bce>DLF fD3}s#M*G 5?+ECxPt 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): {VBx;A3*I [A?Dx-R;( • FWHM-直径:0.5mm XK[cbVu • 边缘宽度:50um 8A{n9>jrb • 效率:>95% hqW4.|&\c • 信噪比(SNR):>30dB nUi
4!|r • 杂散光:<5% 8X":,s! %xtTh]s
$Hcp.J[O C~PrIM? 5.设计方案 (H/JB\~r RG [*:ReB9 )UA$."~O • 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)。 |~b.rKQt[ • 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\J5np bD_|n!3
(|DmYn! 0e1W& 6. 衍射光束整形器会话编辑器 .LDK+c ]J;pUH+u ">vxYi • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 0|<ER3xkx • 用户必须输入所需的信息 p=m) lR9 - 入射场 w5 nzS)B:u - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) gBQK - 系统参数 %~ uMa - 制造条件 XXsN)2 +]^6&MqO
9%e&Z'l *RugVH4 7.设计过程 2P9gS[Ub UxI0Of&: fZU#%b6G l:v:f@M&
PjriAlxD H^cB?i OQ&?^S`8', 设计和优化过程由两步完成: c,%9Fh?( 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 H\7#$ HB 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Hn"xn79nc YEF|SEon0 8.系统模拟 NZ:A?h2JR • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 2 2K:[K • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 B9IqX • 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。 AfmGA9 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 P$z8TDCH 8x$BbK
>5C|i-HX MNURY A= 9. 初始几何光学设计的结果 ^E_`M:~ ?3bUE\p 6x%uWZa' K)5'Jp@ C' x?riJ/ 感兴趣的优化函数 7kmU/(8 • 效率满足(>95%) [iE% P^ • 信噪比不满足(<30db) a1]@&Dr • 杂散光不满足(>5% o~7~S -QR&]U+ MONfA;64/ 2\h]*x%: 6u>${} 10. 后续IFTA优化后的结果 90OSe{ kL;sA'I:S K5-wuD1 $_s"16s
L{fKZ ~\A(xmW} 感兴趣的优化函数 JjarMJr|D • 效率满足(>95%) .nCF`5T! • 信噪比满足(<30db) (S/f!Dk&3 • 杂散光满足(<5%) >?iL_YTX S;#S3?G 11.总结 ,$irJz F • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 4QbD DvRQ^ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 *nUD6(@g • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 K=x>%6W7b • 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。 (.~#bl • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 6t9Q,+nJ
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