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1.简介 )a0l:jEOc %h(%M'm? 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 u ]y[g 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。 xtCMK1#
x <o9i;[+H- 2.模拟任务 _"x%s X*MK(aV3 02J(*_o DOE: /":/DwI' 相位型衍射 X2I_,k'fQ 光束整形器 v.*fJ 直径:2mmx2mm LK4NNZf7 形状:圆形 N"<.v6Z 相位级次:16 qi/k`T OmkJP S0OL;[*. 3.建模任务:入射光场 }fk3a9j9u yp4[EqME q_^yma 高斯准直激光光束的光束参数 R|}4H*N !YpH\wUyvP • 波长:632.8nm uX!6:v] • 激光光束直径(1/e2):1mm Z,AY<[/C 8.jf6
H!0m8LCnb %5+X 4.建模任务:期望输出光场 CB-;Jqb g$2#TWW5 (Z @dz 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ~tTn7[! G6{'|CV • FWHM-直径:0.5mm ^w%%$9=:r • 边缘宽度:50um gnzg(Y]5w • 效率:>95% IhK
SwT • 信噪比(SNR):>30dB Z" H; t\P • 杂散光:<5% &?Erkc~# i,"Xw[H*s
|AE{rvP{@ x6JV@wA& 5.设计方案 F (kq .3UJ*^(? z
&P1C,n) • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 bBc<p{ • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 *w.":\P] 'Q=)-
"9^b1UH< y5=,q]Qjk[ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 &-o5lrq j&/+/s9N fBZLWfp9 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 :zo5`[P • 用户必须输入所需的信息 Nz3+yxv1 - 入射场 #>KiX84 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Fhllqh) - 系统参数 i"n_oO - 制造条件 w^zqYGxG) Vb#a ,t
,<K+.7,)E vy5Fw&?" 7.设计过程 ,J+L_S+B~ 4Zu1G#(zP _kRc"MaB wXp:XZ:]T
ny+r>>3Td
ox<&T| lr;ubBbT 设计和优化过程由两步完成: *^g]QQ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 .]KC*2 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 qHgtd+
I <Qv/#
k 8.系统模拟 MC,Qv9m • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 V.$tq • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ><IWF#kUA • 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。 :+>7m • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 f4AN"rW (O(TFE5^
RFS}!_t+| FsO-xG"@" 9. 初始几何光学设计的结果 T?[;ej: Wk3-J&QbS @$5~`? 4P)#\$d: 1 Vc_jYO@ 感兴趣的优化函数 P}a$#a'! • 效率满足(>95%) MUZ]*n&0 • 信噪比不满足(<30db) kq(><T • 杂散光不满足(>5% =AzkE] \$4z@`n Y Hci>q`p# [S]q'c) OW=3t#"7Kp 10. 后续IFTA优化后的结果 vvY?8/ H!}L( gjEG (ot56`,k ; \co{_&D
=ZU!i0
K SfPQ;s' 感兴趣的优化函数 " v
wLj: • 效率满足(>95%) DC> R • 信噪比满足(<30db) (t5y$bc • 杂散光满足(<5%) [R8BcO( wTR?8$ 11.总结 LzLJ6A>;R • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ^Lfwoy7R • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Rvf{u8W • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 [cEGkz • 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。 "WGKwi=W • 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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