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1.简介 Bq`kVfx ^C
T}i' 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 P$(}}@ 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 1"PE@!] Q(7l<z 2.模拟任务 ]iX$p~riH 3&:fS|L~c uS,$P34^oy DOE: `vBa.)u 相位型衍射 #C}(7{Vt 光束整形器 =1Jo-!{{ 直径:2mmx2mm l]&)an 形状:圆形 4+bsG6i 相位级次:16 L<`g}iw Dw,f~D$+ic )CQ}LbX Zy 3.建模任务:入射光场 A[a+,TN{ Xpwom' LXl! !i% 高斯准直激光光束的光束参数 ;O>fy:$' F
tjm@:X • 波长:632.8nm i(rY'o2 BN • 激光光束直径(1/e2):1mm xc?<:h" w7u >|x!
< Ifnf6~ (0f^Hh wF 4.建模任务:期望输出光场 s ~G{-)* N4-J !r@#~ Cn '=_1p 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ~V)E:( wYG0*!Vj • FWHM-直径:0.5mm 8?XZF[D • 边缘宽度:50um JK^;-& • 效率:>95% Bs}>#I • 信噪比(SNR):>30dB qI@_ • 杂散光:<5% nrBitu, ?C3cPt"
3s2M$3r)6 5;Xrf= 5.设计方案 =oJiNM5_u xkovoTzV = ;d<Ikj • 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)。 XT"c7]X • 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)。 Z
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,vPF=wq 3FN? CN] O 6. 衍射光束整形器会话编辑器 VWa(@A !4:,,!T f'dI"o&^/d • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 CgC wM=!r • 用户必须输入所需的信息 |sz9l/,lG - 入射场 |{T2|iJI - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 6*7&X#gG - 系统参数 ':3KZ4/C - 制造条件 oV`sCr5% .&y1gh!=
~A/_\- r;z A ` 7.设计过程 &
j43DYw4 AK
HH{_ 5mU_S\)4:z wG
O)!u 4
O;2 u1p'iP oWmla*nCKL z{\.3G 设计和优化过程由两步完成: /Ny&;Y 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 N;Bal/kd2 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 %:*HzYf @d\F; o< 8.系统模拟 Bh?;\D'YC • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 K@m^QioMj • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 tF|bxXsZ • 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。 Lg1Usy% • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 a0R]hENC ;/@R{G{+~;
!_@%/I6 }wVrmDh \ 9. 初始几何光学设计的结果 z( wXs&z; i(WWF#N5 lK-I[i! F~1R.r_Lu /03>|Juo 感兴趣的优化函数 cF6|IlhO • 效率满足(>95%) E'Bt1u • 信噪比不满足(<30db) }1V&(#H2 • 杂散光不满足(>5% C7{w I`~ ]l%j>Vb!L _D~a4tgS (rJvE* (k?OYz]c 10. 后续IFTA优化后的结果 VI?[8@*Z z?PF9QL1 U^xFqJY6 t.cplJF&Ue
,O}zgf*H; ]Uu/1TTf 感兴趣的优化函数 b{&@Lm0Tn • 效率满足(>95%) pPE4~g 05h • 信噪比满足(<30db) 5M*p1^ > • 杂散光满足(<5%) ;>~iCFk]? mWh:,[o 11.总结 oW6.c]Vo • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 *4ID$BmO • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 4T:ZEvdzf • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 *b&| • 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。 jAu/]
HZx • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 D<MtLwH
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