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1.简介 K0yTHX?(. |!i3Y=X 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 }XWic88!~ 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。 /d9I2~}B Am%zEt$c 2.模拟任务 K&
<|94_k abuHu'73 yJc<;Qx DOE: mfQQ<Q@ 相位型衍射 %YM4x!6 光束整形器 6*gMG3 直径:2mmx2mm "2}04b|" 形状:圆形 rJ]iJ0[I 相位级次:16 1bF aQ50t [Pi8gj* 1]aM)}, 3.建模任务:入射光场 QK<sibDI :h=];^/E &Hb6 高斯准直激光光束的光束参数 \/la`D oqB(l[%z2 • 波长:632.8nm )t9<cJ= • 激光光束直径(1/e2):1mm gpVZZ:~ mEv<r6qDT
9xyj,;P> ZOK2BCoW 4.建模任务:期望输出光场 z 3fS+x:E{ )7Gm<r D3$PvX[f 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): )9 5&-Hs kjfZ*V=- • FWHM-直径:0.5mm %RG kXOgp • 边缘宽度:50um xmb]L:4F • 效率:>95% RZ:Yu • 信噪比(SNR):>30dB fQ=Yf ?b • 杂散光:<5% |sMRIW,P @
U'g}K
B/:q
H ifKa/}P8 5.设计方案 *r@7 :a5 B BbGq8p 0=# :x()e • 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)。 fPZt*A__ • 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)。 bdZ[`uMD [-_3Zr
9cp-Rw<tI vP`Sz}FU 6. 衍射光束整形器会话编辑器 zR6,?Tzg Hdw;=]- f5"1WtB • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ^90';ACFy • 用户必须输入所需的信息 N9tH0 - 入射场 g(B &A
P_e - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) LQ`s> q - 系统参数 JGOry \ - 制造条件 <{GpAf8- dIg/g~ t"
d00#;R E;/WP!/. 7.设计过程 y<0zAsT 3_|<CE6 8=CdO|XV r/}q=J.
aUa.!,_dh ug{@rt/"Z *`Swv` 设计和优化过程由两步完成: qq.M]?Z 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ^ gMoW 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 $s+/OgG4H (RVe,0y 8.系统模拟 ^\
A[^' 9 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 {L~j;p_G& • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 #V&98 F • 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。 ?!^ow5"8 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 0b6jGa TwlX'iI_;
FlGU1%]m "5
;fuM1 9. 初始几何光学设计的结果 3}dTbr4y WJWi'|C4 .7&V@A7 uP, iGA ${m;x: ' 感兴趣的优化函数 q\s"B.(G" • 效率满足(>95%) |_."U9!Z^ • 信噪比不满足(<30db) VzfaUAIZl • 杂散光不满足(>5% 0t*e#,y |y9(qcKn$ EP,j+^RVf xfoQx_]$Im 9$[6\jMh 10. 后续IFTA优化后的结果 Ak3cE_*Y/ uN>JX/- cq]JD6937 p3r("\Za,
f~Y;ZvB SU,G0. 感兴趣的优化函数 QN47+)cVt" • 效率满足(>95%) .3
>"qv • 信噪比满足(<30db) 4>^LEp • 杂散光满足(<5%) (#kKL??W srPczVG* 11.总结 Ri>4:V3K • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 'tTUro1~ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 \SSHj ONX • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 9|D*}OY> • 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。 [ Y+Ta, • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 y1{TVpN
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