切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1747阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    在线infotek
    科学家
     
    发帖
    6358
    光币
    25935
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 95?$O~I  
     ks 3<zW(  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 A GS?<6W-  
    展示了可能的期望需求，设计，优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 H-^>Co_  
    / u>")f  
    2．模拟任务 b@z/6y!  
    o}Dy\UfU  
    umSbxEZU@  
    DOE： Rf2;O<  
    相位型衍射 G|IO~o0+  
    光束整形器 vMj"%  
    直径：2mmx2mm V. \do"m  
    形状：圆形 |BF4 F5wC?  
    相位级次：16     3%!d&j>v  
    |brl<*:  
    b!ot%uZZ  
    3.建模任务：入射光场 ([tbFI}A  
    m7g; psg  
    WPCaxA+l  
    高斯准直激光光束的光束参数 hSo\  
    G W|~sE +  
    • 波长：632.8nm <gQw4  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm X0Xs"--}  
    "*XR'9~7  
    e ST8>r  
     zF3fpEKe  
    4.建模任务：期望输出光场 *siS4RX2  
    :74)nbS  
    kImS'i{A  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: f9X*bEl9;`  
    UIovv%7zZ  
    • FWHM-直径：0.5mm V!a\:%#^Y  
    • 边缘宽度：50um y]+i. 8[  
    • 效率：>95% *:aJlvk  
    • 信噪比（SNR）：>30dB '@ (WT~g  
    • 杂散光：<5% AEe*A+  
    ]k " j  
     W6 f*>  
    wh[XJ_xY  
    5.设计方案 AQQeLdTq  
    +tES:3Pi  
    jf~/x>Q  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 ^ejU=0+cN  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 3a"4Fn  
    7rbl+:y2  
    E[)`+:G]  
     q} U^H  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 BXnSkT7  
     aS-rRL|\L  
    gH(,>}{^K  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 t+|c)"\5h  
    • 用户必须输入所需的信息 [wj&.I{^s  
    - 入射场 B9&"/tT  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） "z1\I\ ^  
    - 系统参数 wFnIM2a,  
    - 制造条件 wm=!tx\`k  
    9EIHcUXe  
     &CV%+  
    [x kbzJ  
    7.设计过程 :{E;*v_!v  
    W}50E.\#  
    {AoH  
    <=W;z=$!Bb  
    yCwBZ/C  
    w[S2 ] <  
    ,JYvfCA  
    设计和优化过程由两步完成： 2,{m>fF  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 KnaQhZ  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 {r?O>KDQf(  
     /U4F\pZl  
    8.系统模拟 BA4qQCS;5  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 U7bbJ>U_|  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 $Y5R^Y  
    • 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。 p-POg%|&<  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 \tc 4DS  
    Z@nWx]iz  
     AcqsXBKd  
    H~Xi;[{7  
    9. 初始几何光学设计的结果 kAsYh4[  
    <5%x3e"7u  
    wR@&C\}9  
    U p=J&^.  
    .]SE>3  
    感兴趣的优化函数 0,a\vs%@X  
    • 效率满足（>95%） 5(W`{{AW  
    • 信噪比不满足（<30db） dO =fbmK  
    • 杂散光不满足（>5% 6 9_etv  
     M0YV Qa  
    )kfj+/  
    vq-Tq>  
    [xe(FFl+  
    10. 后续IFTA优化后的结果 ]a F,r"  
           2I(b ad  
    .Zv@iL5  
    e<2?O  
     A\nL(Nd  
    f s_6`Xt  
    感兴趣的优化函数 1$2'N~`#U  
    • 效率满足（>95%） -'ePx f  
    • 信噪比满足（<30db） FW~%xUSE5  
    • 杂散光满足（<5%） scZdDbL6+  
    | #Z+s-  
    11.总结 IhoV80b  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 SEu1M}+E  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 sH(@X<{p  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 Q}zAC2@L  
    • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 MHar9)$}  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 BV_rk^}Ur  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表