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1.简介 d,by/.2 q5L51KP2 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 u~)`&1{% 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。 xB !6_VlB f$'2}'.!$ 2.模拟任务 WlYs~(=9 t
R6
+G =!Q7}z1QI DOE: ,E.' o=Z 相位型衍射 PoIl>c1MS 光束整形器 z(\4M==2O 直径:2mmx2mm Q#IG; 形状:圆形 .Udj@{ 相位级次:16 (mlzg=szW `f'K@ /W<>G7%. 3.建模任务:入射光场 %e@HZ"V Y-0?a?q2Fr "U\JV)N 高斯准直激光光束的光束参数 ,<:!NF9
iS?42CV • 波长:632.8nm >s` J5I! • 激光光束直径(1/e2):1mm cv/_r#vN SIKOFs
ykrr2x 2On_'^O 4.建模任务:期望输出光场 q{ /3V C.kxQ< 2<hpK!R 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): #Mg]GeDJ{ MaD3[4@# • FWHM-直径:0.5mm SwU\
q]^|Z • 边缘宽度:50um ,hVvve,j} • 效率:>95% -WQ^gcO=7 • 信噪比(SNR):>30dB ]QuM<ms • 杂散光:<5% Z/ Tm)Xd S"wg2X<
XO <y+ Gy[O)PEEh 5.设计方案 XW?b\!@ $ )a3IQrf= $#|gLVOQ • 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)。 Cg616hyut • 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)。 r",]Voibd 0<TD/1wN
d(:3 -8N|xQ378 6. 衍射光束整形器会话编辑器 r_YIpnJ Yhp]x vzn{h)D • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 y ?G_y • 用户必须输入所需的信息 >q7BVF6V| - 入射场 :pRpvhm - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 6:%
L![FX - 系统参数 A6oq.I0 - 制造条件 i55x`>]&sb v=95_l
pN\Vr8tJ qOaQxRYm%Y 7.设计过程 $F.kK%-* {_U
Kttp {iG@U=> gKg-O
tb?YLxMV <ER'Ed
H[b}kZW:a 设计和优化过程由两步完成: U}$DhA"r" 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 r ]>\~&?^F 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 )wVIb)`R>Y MuBx#M/ 8.系统模拟 _p?s9& • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 W9oAjO NE • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 C!C|\$)- • 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。 1qi@uYDug • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 *4|Hqa MlW 8t[
KS*oxZ oRp:B& 9. 初始几何光学设计的结果 E0oU$IB //Ai.Q.J[ \C5%\4 XR0O;JN KLC{7"6e) 感兴趣的优化函数 u-"c0@ • 效率满足(>95%) 2u?zO7W)-L • 信噪比不满足(<30db) ;W:6{9m ze • 杂散光不满足(>5% ^Y{D^\}, #0;HOeIiH zhB ">j8j /HZumV? V[a[i>,Z 10. 后续IFTA优化后的结果
fE,9zUo /(t sb mKq" 34F 4e9q`~sO
]IJv-( bzi|s5!'< 感兴趣的优化函数 7+w'Y<mJ • 效率满足(>95%) +rWZ|&r% • 信噪比满足(<30db) +CM7C%U
• 杂散光满足(<5%) PNSMcakD >6Lm9&} 11.总结 7t-Lz|
$" • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 f c6g • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 (bn
Zy0 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 H;WY!X$x • 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。 A<YsfDa_d • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 *@V*~^V"J[
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