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1.简介 KM(U-<<R C78d29 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ~I/7{B|yX 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。 hmkcWr` >'^l>FPc 2.模拟任务 B!<{s' vzaxi;S< Yl1@gw7 DOE: ' 7>}I{Lq 相位型衍射 ~;m~)D 光束整形器 cJ:BEe 直径:2mmx2mm I?-9%4 8iM 形状:圆形 @tjC{?5Y 相位级次:16 0e8)*2S V6wYJ$] sut j
G`m 3.建模任务:入射光场 y9\s[}c_ 9
J5Z'd_ & PHHacp 高斯准直激光光束的光束参数 *JO"8iLw {LJCY<IGq • 波长:632.8nm ZWf{!L,@Z • 激光光束直径(1/e2):1mm r(vk2Qy Ev0V\tl>0
0]>p|m9K^< #C%<g:F8 4.建模任务:期望输出光场 >R !^aJ Y!&dj95y NX)7g}S 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): <;9vwSH> _,Fwt • FWHM-直径:0.5mm jIdhmd* $z • 边缘宽度:50um %_tL}m{? • 效率:>95% :X`J1E]Rjd • 信噪比(SNR):>30dB y
I mriCT • 杂散光:<5% ,u]kZ ] }
A#C
2?-}(F;Z i@B5B2 5.设计方案 yxA0#6so 7^Onq0ym T QG9 2^ • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 |u;5|i • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 SKG_P)TnO >656if O
(\R"v^ +%gh? 6. 衍射光束整形器会话编辑器 D]oS R7h U_I'Nz!^t _&w!JzpXT • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 i!czI8 • 用户必须输入所需的信息 \*_a#4a - 入射场 QCtG #/ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) {h@R\bU - 系统参数 X)uT-F y - 制造条件 +JQN=nTA N$=<6eQm
+pjD{S~Y "ht2X
w 7.设计过程 !Sw7!h.ut TkQ05'Qc LTa9'
q0 TAGqRYgi
=n#xnZ3 Pp.X Du 4QDF%#~q^ 设计和优化过程由两步完成: 'vCFT(C- 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 E&"bgwav{( 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 @w|~:>/g b8`O7@ar 8.系统模拟 l5@k8tnz • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 4lz9z>J.V • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 A>'o5+ • 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。 z1YC%Y|R • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
w1iQ#.4K_ pG|DT ?
/h Q4Cw{2r 9. 初始几何光学设计的结果 ;%Z)$+Z_)< $)PNf'5Zg 1s1$J2LX RJSNniYr7 '5{gWV` 感兴趣的优化函数 %)]{*#N4 • 效率满足(>95%) U${dWxC • 信噪比不满足(<30db) HPu nNsA • 杂散光不满足(>5% y5oiH ]V}";cm;2 r1t TY? Y2Y/laD bY]aADv\ 10. 后续IFTA优化后的结果 0~"{z>s ' 6J-tcL*4"% lKwI lp 4R}2H>VV%
[?_^Cy na>UFw7>* 感兴趣的优化函数 'BtvT[KM • 效率满足(>95%) 3-z57f,}6~ • 信噪比满足(<30db) ,uK
}$l • 杂散光满足(<5%) O*T(aM3r @2Z{en? 11.总结 #sN]6 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 qgDd^0 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 8+^q9rLii • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 3Vs8"BFjz • 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。 t#=W'HyW8 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 _-$(=`8|<{
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