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1.简介 w
T_l>u
/7,@q?v 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 QyZ'%T5J 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。 RF4B]Gqd
lU&2K$` 2.模拟任务 +u\w4byl ~HT:BO$ 'xaEG,P DOE: |o(te 相位型衍射 $M4_"!
光束整形器 $-!7<a- 直径:2mmx2mm 6Rq +=X 形状:圆形 n:s _2h(u 相位级次:16 Qx!Bf_,J {BaPK&x, `w@z
Fc!" 3.建模任务:入射光场 N}{V*H^0QU O<Ay`p5 `Jj b4] 高斯准直激光光束的光束参数 @$$J}~{ > #9
a&O • 波长:632.8nm d& v 7l • 激光光束直径(1/e2):1mm 4Sdj#w +#(GU9_i+M
^U,C])n <+b~E, 4.建模任务:期望输出光场 PG|Zu3[ %P#|
} vQ$"|8, 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): BZXee>3" 9O^~l2` • FWHM-直径:0.5mm 4U'sBaY!K • 边缘宽度:50um fJ\u8 • 效率:>95% Z7e"4wA • 信噪比(SNR):>30dB R /_vJHI • 杂散光:<5% {%,4P_m i-dosY`81
XQ}7.u! 07ppq?,y 5.设计方案 r]~]-VZ/ v6=X]Ji{YA &/otoAr( • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 #X'su`+ • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 zd F;! YuzVh9jTI
mfDt_Iq RcO.1@2 6. 衍射光束整形器会话编辑器 u-V(
2? kKC]
n N1vA>(2A • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 %)&Tr` • 用户必须输入所需的信息 s,Fts3+ - 入射场 vn@sPT - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) a^O>i#i - 系统参数 U2Ky4UFm - 制造条件 7s}F`fjKP X1V~.kvt)
u{l4O1k/c aouYPxA` 7.设计过程 I:MrX UvqnNA >.XXB
5a }XCh>LvX
9u3P>a~b c<q~T >0k Upg8t'%{op 设计和优化过程由两步完成: Az>r}*FGr 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 [~n|R Oo 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 % S>6Q^B moMNd(p 8.系统模拟 PklJU:Pu\U • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 |0_5iFAB| • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 uY3#, • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 '#QZhz(+ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 `sd
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q 4>Nig.#
<9;X1XtpI zMO xJ 9. 初始几何光学设计的结果 *ck'vV'@ ._.Qf<7 ;9Wimf]G,E J10&iCr{r* 8CvNcO;H0 感兴趣的优化函数 t0^)Q$ • 效率满足(>95%) QlH[_Pi • 信噪比不满足(<30db) ,wyEo>>4) • 杂散光不满足(>5%
\vW'\} c/(Dg$DbX ZA'0q C
MGDg} NZwi3 10. 后续IFTA优化后的结果 :e}j$vF
f\Q_]%^W v~YGef;D d%p{l)Hd
9h6siK(F /-=h|A#Kh 感兴趣的优化函数 w`zS`+4 • 效率满足(>95%) &u(pBr8B • 信噪比满足(<30db) +.*=Fn22 • 杂散光满足(<5%) ykxAm\O .j"@7#tW 11.总结 A 0;ng2& • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 | "eC0u • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 SUsdX[byb • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 @ xTVX'$ • 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。 1h{7dLA • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 \e%%ik,<
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