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1.简介 MPy][^s! +J8/,d 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 m@yVG|eP# 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。 C?|3\@7 Ltd?#HP 2.模拟任务 L#q9_-(# \[I . NVWeJ+w DOE: .|`=mx 相位型衍射 (ul-J4E\O 光束整形器 qpqz. {\ 直径:2mmx2mm [Fj+p4*N 形状:圆形 EFt`<qwj 相位级次:16 Cy:`pYxhd MYSc*G _D,f4.R 3.建模任务:入射光场 &dDI*v+ 7 P^{*! @EOR]^?!] 高斯准直激光光束的光束参数 ;s.5\YZ"k "u8o?8+q~ • 波长:632.8nm [*{\R`M • 激光光束直径(1/e2):1mm 2*wO5v pQ^,. [[
wW! r}I# &W<>^C2v 4.建模任务:期望输出光场 j*~dFGl) + >gbZ-S RR"WO 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): xZ=FH>Y6' (X_ ,*3Yxk • FWHM-直径:0.5mm Hu(flc+z" • 边缘宽度:50um 6Vbv$ AU • 效率:>95% m|2]lb • 信噪比(SNR):>30dB &Pg-|Ql • 杂散光:<5% rjAkpAT ) UDJ[pL@
/.kna4k ^&';\O@) 5.设计方案 fqk Dk h$7Fe +#I# ^A"lkV7 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ]pR fY9w • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 Z~phOv qz=#;&ZU
[[0bhmG) <\d|=>; 6. 衍射光束整形器会话编辑器 xV>iL(? Ce5w0&VlS ?%xhe • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 NBqV0>vR • 用户必须输入所需的信息 H
MjeGO.i - 入射场 `f6)Q`n - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) <f.>jjwFE - 系统参数 2^ ,H_PS - 制造条件 Y(
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1ntkM? !&a;P,_Fb 7.设计过程 wsJ%*
eYf N;x<| %peL ^?s~Fk_V TXJY2J*24
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%W\RHxo ?bt`fzX{l 设计和优化过程由两步完成: q
M_/ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 NlF0\+h 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 zY1s7/$i z
_O,Y 8.系统模拟 oEQ{m5O9 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 c:llOHA • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 vcw>v={x • 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。 bCA2ik • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 J+71FP`ZH 8Q^6ibE
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DuE# XVrm3aj(m 9. 初始几何光学设计的结果 R81{<q'%X +HOCVqx <'}b*wUB n^iNo :Su #xI 感兴趣的优化函数 <?LfOSdMs^ • 效率满足(>95%) Z;GIlgK9 • 信噪比不满足(<30db) G`]v_`> • 杂散光不满足(>5% Sa;<B:| 11)/] ?/j $hjP}- oUX Lj&1K~U VqK%^ 10. 后续IFTA优化后的结果 Fl_dzh,E k_D4'(V:b \~@[QGKN j3x^<a\gJ
(C`FicY
""1#bs{n 感兴趣的优化函数 aO.\Qe+j • 效率满足(>95%) bp]^EVx • 信噪比满足(<30db) TL},Unq • 杂散光满足(<5%) RzA2*]%a pk-yj~F } 11.总结 $!YKZ0)B'0 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 -{X<*P4p • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 kmm • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
4%g6_KB • 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。 0U82f1ei • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 lLuID
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