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1.简介 MiZ<v/L2 nFJW\B&(` 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 g?80>-!bF 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。 Gy\]j e.vt"eRB 2.模拟任务 ZP~H! `<g]p-=": )5( jx DOE: rQl9SUs 相位型衍射 !-)!UQ~|8 光束整形器 $9?:P}$v 直径:2mmx2mm MH#Tp#RG 形状:圆形 ]r#b:W\ 相位级次:16 oaQW~R`_ 'dWUE- ;SE*En 3.建模任务:入射光场 9C)VW J&j5@ IoLP*D 高斯准直激光光束的光束参数 Y-bTKSn Dh4Lffy • 波长:632.8nm nl}LT/N • 激光光束直径(1/e2):1mm ?;o0~][! LBq2({="
@Y `Z3LiR$ 0UJ6>Rj 4.建模任务:期望输出光场 {XIpHr 8Ygf@*9L4 %T$>E7]! 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): Fm:Ys]( 6fw7\u • FWHM-直径:0.5mm F5X9)9S • 边缘宽度:50um YZ<zlU • 效率:>95% d-b<_k{p • 信噪比(SNR):>30dB gbYM1guiD • 杂散光:<5% l@&-be ;`/a. /bc
%Mj,\J! 9n is8 5.设计方案 x"sbm w2xD1oK~o [_jw8` • 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 BB?A~ • 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)。 y0Gblza XY{N"S8
ZxSnqbyA* 9<0yz?b': 6. 衍射光束整形器会话编辑器 }' tJc $! Y2tVq})! S rH::-{ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 7k,BE2]" • 用户必须输入所需的信息 #lMcAYH, - 入射场 va_u4 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ^[.}DNR95( - 系统参数 L754odc - 制造条件 bvJ@H
Z$ Odwf7>
xTuJ~$( eI"pRH*f 7.设计过程 p*5_+u WZ>nA [/ N$Ad9W?T E oixw8hz
)#z{P[X^ X+sKG5nS UapU:>!"` 设计和优化过程由两步完成: %y9sC1T 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 N@tKgx 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 7omHorU+ M.,DXEZT 8.系统模拟 a9;KS>~bq • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 5-GS@fY • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 @Ol(:{< • 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。 G=[<KtWa • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ,x1OQ jtY qJT/48lf_
RtR@wZ2\s 9tv,,I;iU 9. 初始几何光学设计的结果 sgi5dQ 'ux!:b" 5PZ!ZO& (_4DZMf _p4]\LA 感兴趣的优化函数 Lu6g`O:[' • 效率满足(>95%) {|>Wwa2e • 信噪比不满足(<30db) Uc:NW
• 杂散光不满足(>5% ~IW{^u O<Q8%Az b4dviYI '4{=x]K m-azd~r[ 10. 后续IFTA优化后的结果 Dq~;h \=' NjZ~b/ tnnGM,"ol o$</At
?-:2f#bC >Y8\f:KQ 感兴趣的优化函数 4j=K3m • 效率满足(>95%) [5~mP`He • 信噪比满足(<30db) u$^tRz9 • 杂散光满足(<5%) u#EcR}=] 1N(1h
D 11.总结 04dz?`HuB • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 k*)sz • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 8 5ET$YV • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 R)k\ • 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。 \\\8{jq • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 MAkr9AKb,
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