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 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 京东年货节，领红包！更优惠！
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 2136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
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6613
    光币
    27214
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 kt7Emb}  
     vq\L9$WJ  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 5kHU'D  
    展示了可能的期望需求，设计，优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 L"uidd0(g  
    )Ofwfypc  
    2．模拟任务 _UbyhBl  
    kk OjAp{<t  
    dV^ck+  
    DOE： f'tQLF[r<  
    相位型衍射 +xU=7chA  
    光束整形器 <2LUq@Pg  
    直径：2mmx2mm  {+gK\Nz  
    形状：圆形 RF~c/en  
    相位级次：16     0&3zBL%Bo  
    %+(fdk-k+  
    @# . a5  
    3.建模任务：入射光场 BDX>J3h  
    dO9bxHMnM  
    51;Bc[)%  
    高斯准直激光光束的光束参数 #?Ob->v  
    #9A*BbY  
    • 波长：632.8nm mAe)Hy %  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm :Z6l)R+V  
     ~!e(e2  
    hy3?.  
     @[5]?8\o  
    4.建模任务：期望输出光场 ?9~|K/`l  
    ir_X65l/2  
    Xa$tW%)  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: &}0#(Fa`  
    dAaxbP|  
    • FWHM-直径：0.5mm yQFZRDV~  
    • 边缘宽度：50um DRRy5+,I  
    • 效率：>95% l 1BAW$  
    • 信噪比（SNR）：>30dB #*  8^ar<  
    • 杂散光：<5% oCKn  
    jtwe9  
     NRs%q}lX  
    3B4C@ {  
    5.设计方案 '=UsN_@  
    =05jjR1  
    ,!98V Jmr  
    • 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）。 ?~;q r  
    • 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）。 <fDbz1Q;l  
    Fn;Gq-^7@  
    Enhrkk  
     \obM}caT  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 T 0?9F2  
     CSr2\ogT  
    Emv9l~mIu  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 Oz=!EG|N  
    • 用户必须输入所需的信息 }5u;'>$  
    - 入射场 djDE0-QxcR  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） ,(kaC.Em  
    - 系统参数 ? Lr:>  
    - 制造条件 $o*p#LU  
    UJ&gm_M+kL  
     fBP J8VY  
    VS+5{w:t  
    7.设计过程 okBaQH2lUl  
    @Z@S;RWSU  
    _D1)_?`a@-  
    (U*Zz+ R   
    lH>6;sE  
    9}11>X  
    ^>h2.A J  
    设计和优化过程由两步完成： n:JG+1I  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 r6e!";w:U  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 !6*4^$i#o  
     '>% c@C[  
    8.系统模拟 :;o?d&C  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 -raZ6?Zjc  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 $# b  
    • 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。 2/l4,x  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 vtTXs]>  
    mz^[C7(q'(  
     ~tqNxlA  
    iBqIV  
    9. 初始几何光学设计的结果  83:qIfF  
    kk/vgte-)e  
    [Ny'vAHOj  
    {ALOs^_-  
    @C5 %`{\  
    感兴趣的优化函数 )h;zH,DA[3  
    • 效率满足（>95%） Wu693<  
    • 信噪比不满足（<30db） #M8>)oc  
    • 杂散光不满足（>5% 13I~   
     `wNJ*`  
    aGmbB7[BZ  
    i-&"1D[&  
    "'6R|<u=:  
    10. 后续IFTA优化后的结果 ,CnUQx0  
           |( R[5q  
    s _`y"' ^  
    20mZ{_%  
     Q37zBC 0  
    uszMzO~  
    感兴趣的优化函数 %gXNWxv  
    • 效率满足（>95%） bqUQadDB  
    • 信噪比满足（<30db） XO J@-^BX  
    • 杂散光满足（<5%） "C [uz&  
    X]t *  
    11.总结 ,NQ>,}a0  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 '>|5  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 \E EU G^T  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 xqaw00,s  
    • 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。 ?[ vC?P  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 | b)N;t  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表