切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1786阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6401
    光币
    26150
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 KD(}-zUs  
     .ou#BWav/  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 f 8AgTw,K8  
    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。 {E3329t|'  
    9$iDK$%  
    2．模拟任务 z>&|:VGG  
    jb'A Os  
    q\I2lZ  
    DOE： L2WH-XP=  
    相位型衍射 ;*AK eI2  
    光束整形器 ]ysEj3  
    直径：2mmx2mm lDU@Q(V#}<  
    形状：圆形 ]A#K;AW{U  
    相位级次：16     I `I+7~t  
    9|K3xH  
    +#wh`9[wBt  
    3.建模任务：入射光场 vi8)U]6  
    9~lC/I')t  
    x[m&ILr  
    高斯准直激光光束的光束参数 }z|@X KA#  
    -0G/a&ss  
    • 波长：632.8nm pI]tv@>:f  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm B{dR/q3;@  
    c 0/vB  
    ~L55l2u7  
     6$*\%  
    4.建模任务：期望输出光场 WKDa]({k%  
    Yg<4}l."  
    '^# =,+ A  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: QGkMT +A  
    +T,Yf/^Fn  
    • FWHM-直径：0.5mm Q"VS;uh.v  
    • 边缘宽度：50um G Ch]5\  
    • 效率：>95% rq]zt2  
    • 信噪比（SNR）：>30dB R32A2Ml  
    • 杂散光：<5% $T-Pl57  
    fvH4<c5x  
     %7vjYvo>  
    +Dwq>3AH  
    5.设计方案 \YN(rD-  
    =IC cN|  
    W5c?f,  
    • 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）。 $sa5aUg }  
    • 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）。 a|5^4 J \%  
    %jc"s\  
    Fr{}~fRW<  
     4 >2g&);B  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 O_bgrXg6x  
     -rXo}I,VI  
    t_\;G~O9-M  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 a*GiLq  
    • 用户必须输入所需的信息 ^h^\kW'#  
    - 入射场 $(A LxC  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） rV[/G#V>{  
    - 系统参数 >r8$vQGj  
    - 制造条件 S`?L\R.:  
    m_;<7W&p]  
     CG397Y^  
    YZllfw$9  
    7.设计过程 \fjr`t]  
    LF?MO1!M  
    <{"Jy)Uf  
    5U[bn=n  
    wrJ:jTh  
    8RE"xJMff  
    %'vLkjI.  
    设计和优化过程由两步完成： 2n3g!M6~  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 .CY;-  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 5<=ktA48[  
     bayDdR4T  
    8.系统模拟 ?]In@h-  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Z}NMDb:t  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 \[MQJX,dn  
    • 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。 {CH *?|t  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 Rk(2|I  
    ?$Tp|<tx#  
     66jL2XU<  
    PYPDK*Ie  
    9. 初始几何光学设计的结果 H7&bUt/  
    `k.Nphx~%  
    DI,8y"!5  
    Z7:TPY$b  
    ?loP18S b  
    感兴趣的优化函数 [:xpz,  
    • 效率满足（>95%） b$O1I[o  
    • 信噪比不满足（<30db） \Ng|bWR>LQ  
    • 杂散光不满足（>5% `j1(GQt  
     ?VaAVxd29  
    tLc 9-  
    x}(p\Efx  
    ~P5;k_&  
    10. 后续IFTA优化后的结果 < X&{6xu  
           U|!L{+F  
    ,'>,N/JA  
    W2-1oS~ma  
     d|Q_Z@;JF  
    '$m uA\  
    感兴趣的优化函数 +\@}IKWl-?  
    • 效率满足（>95%） n k@e#  
    • 信噪比满足（<30db） 4y$tp1 8  
    • 杂散光满足（<5%） E>2~cC*  
    10`]&v]T  
    11.总结 x+B7r& #:  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 "1X@t'H38  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 v$_YZm{!<  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 [fl x/E  
    • 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。 C_q@ixF{  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 <~ 9a3c?  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表