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1.简介 &*
4uji @GGzah# 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 9i)E<.6 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。 TB] %?L: Xj^6ZJc 2.模拟任务 L<>;E #&.&Uu$ 'Y+AU#1~H DOE: Wh%qvV6] 相位型衍射 y
D.S" 光束整形器 v{ .-x\; 直径:2mmx2mm 09"C&X~ 形状:圆形 R@``MC0 相位级次:16 /)SwQgK# B&0^3iKFi :X[(ymWNE 3.建模任务:入射光场 ze
Qgg|; p(MhDS\J C
#ng`7 q 高斯准直激光光束的光束参数 &I.UEF2, 2
[a#wz' • 波长:632.8nm PY:
l • 激光光束直径(1/e2):1mm ;$@7iL QP|Ou*Qm)
wKhuUZj{ OiX>^_iDt 4.建模任务:期望输出光场 RqW
ZhHI1M Qi|jL*mj& )W'l^R4W 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 1TfK"\ ~.M{n&NM • FWHM-直径:0.5mm *
B,D#;6 • 边缘宽度:50um 9^J8V]X • 效率:>95% ]{Vq; • 信噪比(SNR):>30dB )J8dm'wH92 • 杂散光:<5% W-%oj.BMA V\@h<%{^%7
KzZ!
CB\ :(?joLA 5.设计方案 s;q]:+#7g ilQR@yp* qIK"@i[
uq • 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)。 ^jb55X} • 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)。 $78fR8|r- bp2l%A;
pt;E~_ 7f#[+i 6. 衍射光束整形器会话编辑器 &TE=$a:d& STs~GOm- d<.
hkNN • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 O>xGH0H • 用户必须输入所需的信息 9H?er_6Yf - 入射场 6GG&mqr+ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 9_[TYzpB! - 系统参数 z71.5n!C - 制造条件 #gi0FXL y5iLFR3z
$6h:j#{JE M*BDrM 7.设计过程 "T@9]>6.f E#r6e+e1Q% q=ZLSBZ mq$'\c
9.
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Lg6 eIK8J,- I\PhgFt@O 设计和优化过程由两步完成: y.2_5&e/ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 `C`CU?D 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ZO{uG(u vL@N21u 8.系统模拟 KZzOs9 s • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 jDIO,XuF • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 8s pGDg\g • 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。 !!4_x • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 VdQ}G!d AU} e^1h
br+{23&1R# %)8`(9J* 9. 初始几何光学设计的结果 5#s?rA%u 7kO5hlKeo .2/(G{}U z+FhWze S*Scf~Qp 感兴趣的优化函数 6Lz{/l8 • 效率满足(>95%) `o
yz"07m • 信噪比不满足(<30db) n|IdEgD$ • 杂散光不满足(>5% 12DMb9_rp T{d7,.: RK#e7 BbUZ,X*Y TAlpy$ 10. 后续IFTA优化后的结果 OaRtGJnR P!'Sx;C^f p>h B &h ug0[*#|Y
LF* 7;a R<lj$_72Q 感兴趣的优化函数 q3JoU/Sf • 效率满足(>95%) >3s9vdUp4h • 信噪比满足(<30db) {uh]b(}s) • 杂散光满足(<5%) (p26TN;*$5 KG)7hja<6g 11.总结 7lY&/-V • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 p{xO+Nx1a • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ]Gm,sp.x • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 I
\zM\^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。 iq-n(Rfw~ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 rcMVYSj0
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