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1.简介 Xm&L
BX BerwI
7!= 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 -$@h1Y 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。 L0]_X#s># 9!tW.pK5 2.模拟任务 et+0FF
, Y^]rMK/; h7@6T+#WoT DOE: ctV,Q3'Z 相位型衍射 y> (w\K9W 光束整形器 J8~haim 直径:2mmx2mm 'f|o{ 形状:圆形 _XT pU 相位级次:16 Wez5N H']+L~j |&jXp%4T 3.建模任务:入射光场 Aa]" SY8C4vb'h O9p|a%o 高斯准直激光光束的光束参数 "ITIhnE nF/OPd • 波长:632.8nm aN=B]{! • 激光光束直径(1/e2):1mm GJUL$9 6@Y|"b
!%>7Dw(kt /Q )\ + 4.建模任务:期望输出光场 h.fq,em+H J.
@9zA& XZwK6F)L 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): BluVmM3Vj |D.ND%K& • FWHM-直径:0.5mm $7uA%|\ • 边缘宽度:50um u2[w# • 效率:>95% U%<Inb}ad • 信噪比(SNR):>30dB |)G<,FJQE_ • 杂散光:<5% ]cruF#`% .[ mRM
V1JIht>Opo ]s748+ 5.设计方案 4Xv*wB1 8.~kK<)! 0|b>I!_"g • 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)。 1i] ^{;] • 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)。 o?
$.fhD
K4);HJ|=
wvPk:1wD5 7[wieYj{ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 .>nRzgo !g.? _-F s#f8 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 O| hpXkV • 用户必须输入所需的信息 b_):MQ1{ - 入射场 gzg_>2Sj - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) zv"Z DRW - 系统参数 n-OL0$Xu - 制造条件 Xs?o{]Fe
YrKWA
!Rt>xD MqUH',\3 7.设计过程 &!
?eL 1'\/,Es >dG[G> e 3TI|e_
alvrh'51 OydwE eGHaY4| 设计和优化过程由两步完成: JO<wU 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 i7>tU= 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 IN G@B#Cl o0vUj 8.系统模拟 t<viX's • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 VM,]X. • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 I
2|Bg,e • 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。 I.k
*GW • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 C73kJa &9)\wnOS
|H+Wed| %|i`kYsy 9. 初始几何光学设计的结果 :[!j?)%> \K!VNB>h 5[u]E~Fl} I(0~n,=j \} :PLCKT 感兴趣的优化函数 (=@h23
vH • 效率满足(>95%) {jX2} • 信噪比不满足(<30db) J6aef^> • 杂散光不满足(>5% N'`A?&2ru 3;s\OW` /RC7"QzL J
S_]FsxD KMjhZap% 10. 后续IFTA优化后的结果 4Wm@W E <yFu*(Q ]`+HO=0 'u b@]ru|
Fun^B;GA: ~O&:C{9= 感兴趣的优化函数 =rCIumqD-} • 效率满足(>95%) b`O'1r\Y; • 信噪比满足(<30db) /C G"]!2 " • 杂散光满足(<5%) )f<z%:I+Z 4Ic*9t3 11.总结 exUu7&*: • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 *itUWpNhr • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 xx%j.zDI] • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 k{SAvKx= • 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。 ~AT'[(6 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 *6DB0X_-}
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