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1.简介 '}h[*IB}5 8_WFSF^ 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ;(M`Wy]2 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。 _q`$W9M+k {#YGor| 2.模拟任务 A8Q1x/d( sIpq >i=^Mh-bm DOE: bAv>?Xqa 相位型衍射 m5Gt8Z 6a 光束整形器 }.w@.
S" 直径:2mmx2mm KA1Z{7UK% 形状:圆形 vG9A'R'P 相位级次:16 3Tv;<hF * bx%hX lgp-/O"T 3.建模任务:入射光场 rQgRD)_%w Zn&S7a>7 J8w#J 高斯准直激光光束的光束参数 WF#eqU*& D/pc)3Ofe • 波长:632.8nm t.B%7e • 激光光束直径(1/e2):1mm e-vL!&;2 ++ !BSQ e
Qm86!(eZ- r<4FF= 4.建模任务:期望输出光场 VE{[52 {iiHeSD .} <$2. 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): \5.36Se R /J@XP • FWHM-直径:0.5mm a!YpSFr • 边缘宽度:50um "F%w{bf • 效率:>95% y)N57#e • 信噪比(SNR):>30dB HSEfpbh • 杂散光:<5% !}fq%8"- :X7"fX
!ckmNE0 I g*68M< 5.设计方案 G/ToiUY z45
7/zO f,{O%*PUA • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 {w*5uI%%e • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 FWpcWmS`s 9C[i#+_3M
M]PH1 2Ob pj?wQ' 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ./nq*4= #T_m|LN7 7u/_3x1 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 B[k {u#Kp • 用户必须输入所需的信息 8$</HNu, - 入射场 z/zUb`` - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Bu4J8eLx - 系统参数 _kR);\V.8 - 制造条件 |E:q!4?0 ^gx`@^su
K^0cL%dB ];X[x s 7.设计过程 f
S-(Kmh b?Dhhf X1Vx6+[ ?`R;ZT)U-
RK%N:!fq= /.!ytHw8 #P[d?pY 设计和优化过程由两步完成: hxcRFqX" 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
[7d>c 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ,m<t/@^] x>MrB 8.系统模拟 4LY
kK/: • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Nm;(M= • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 nlv8HC • 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。 )+
}\NCFh • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ^id9_RU ?V6A:8t,
#gjhs"$~ ('yBIb\ue 9. 初始几何光学设计的结果 78'HE(* VKUoVOFvPR Y![m'q}K " sh%8
<N rybs9:_} 感兴趣的优化函数 WDznhMo • 效率满足(>95%) ?"oW1a\ • 信噪比不满足(<30db) ' fXBWi6 • 杂散光不满足(>5% 72J@Dc W$_}lE$ Z)=S. ) JBY`Y]V3 3q +C8_: 10. 后续IFTA优化后的结果 pO^gooV\ IK#W80y Z4+S4cqnh 6:Eu[PE~w
khSb|mR) h>jLhj<07W 感兴趣的优化函数 /]pBcb|< • 效率满足(>95%) V5$J • 信噪比满足(<30db) RY8Ot2DWi • 杂散光满足(<5%) 9ure:Dko(Y a>w@9 11.总结 ~M@'=Q*~ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ci]IH]x • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 v]`}T/n • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 +C`h*%BW • 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。 Vn:BasS% • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
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