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1.简介 s!IX3rz H^3f!\MC;o 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 omP\qOc 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。 Tv[|^G9x /nq\*)S#& 2.模拟任务 Vb @lK~ J#'8]p3E @k-C>h()C DOE: +,Ud 3iS 相位型衍射 W5*Kq^6Pd 光束整形器 Xi~7pH 直径:2mmx2mm :{LNr!I?I 形状:圆形 (- D^_*f 相位级次:16 {{r.?m#{ 7!;H$mxP _j\GA6 3.建模任务:入射光场 ]5O]=^
u0 c4f3Dr'xw %f?Z/Wn 高斯准直激光光束的光束参数 Yi?v|H<a 0f5c#/7C9 • 波长:632.8nm !AXt6z cZ • 激光光束直径(1/e2):1mm y3 "+4e pi|=3W
[C#H _y( XfQK
kol 4.建模任务:期望输出光场 oh0*b h /:;"rnvq aGAeRF 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ,<(0T$o E[ <nk9IAH • FWHM-直径:0.5mm ~@\sN+VS • 边缘宽度:50um it$w.v+W7V • 效率:>95% %<O0Yenu • 信噪比(SNR):>30dB 4 KX\'K • 杂散光:<5% (zX75QSKV %M*2 j%6
ElA(1o|9I |{ @BH 5.设计方案 Z8ds`KZM yBRYEqS+ Q_)$Ha{>H, • 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)。 Qt\^h/zjG • 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)。 O)!S[5YI _+9o'<#u(
ny"z<N&}/ QuIZpP= 6. 衍射光束整形器会话编辑器 $jOp:R&I^3 &Nw[J5-"k gtnu/Q • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 J(:y-U • 用户必须输入所需的信息 U1W8f|u - 入射场 Bm5\*Xd1( - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ^GS\(egt - 系统参数
u]OYu - 制造条件 %i.Prckrb B|"-Ed
UP7?9\ f~R+Q/Gtz` 7.设计过程
20]p< NM"5.
nT%ko7~- Kk).KgR
"r~/E|Da< 8+ ]'2{ ^ib
=fLu 设计和优化过程由两步完成: Z7NR%u_|[ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 _3IRj=Cs 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 "Hk7s+% :=*V i` 8.系统模拟 3RF`F
i • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 {DapXx • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Us.k, • 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。 CFUn1^?0 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 HQNpf1=D 8#w%qij
"yc|ng CQPq5/@Y4 9. 初始几何光学设计的结果 4y.qtiIP>$ ~e&O?X ?G<ISiABQC + KaVvf D/afa8>LQH 感兴趣的优化函数 y\})C-& • 效率满足(>95%) +sV~#%% • 信噪比不满足(<30db) "|Kag|(qB • 杂散光不满足(>5% <I#M^}` 1xr2x; ]:;dJc' &WeN{ ia (&$a8X 10. 后续IFTA优化后的结果 4bcd=a; ^]D+H9Tl Bg] % o70] F
l"7#(a LpL$=9 感兴趣的优化函数 5,4m_fBoW • 效率满足(>95%) @j"6f|d • 信噪比满足(<30db) }KO <II • 杂散光满足(<5%) ,"F0#5 ~N2=44e 11.总结 _u'y7- • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 1rS8+!9C • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 0":k[y • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 uQ&> Wk • 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。 Wffz&pR8
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 1=,y+Xpw
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