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1.简介 d9%P[(yM^ sNP
; 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 {OOn7= 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。 8Kk41 = ;BKU
_}k= 2.模拟任务 B<a` o&? :3b02}b7 .*.eY?,V DOE: uv^x 相位型衍射 JO90TP
$ 光束整形器 %&q}5Y4! 直径:2mmx2mm qV/>d', 形状:圆形 {];-b0MS~ 相位级次:16 vJV/3-yX l\uNh~\ ErQ6a%~, 3.建模任务:入射光场 <iGW~COd evNe6J3 ]]3rSXs2}J 高斯准直激光光束的光束参数
;Me*#/ ;-;lM6zP • 波长:632.8nm yf4L0. • 激光光束直径(1/e2):1mm %/5Wj_|p "^a"`?J
;oDr8a<A ()F{kM8 4.建模任务:期望输出光场 qPN9Put D{[{ &1\)r Re
%dNxJ= 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): M]/DKo a(D=ZKbVU • FWHM-直径:0.5mm qd#7A ksm • 边缘宽度:50um {8`$~c • 效率:>95% ecR)8^1 ' • 信噪比(SNR):>30dB #.$y • 杂散光:<5% _{gqi$Mi As`=K$^Il.
5Z5x\CcC3 M}f(-,9 5.设计方案 \iP@|ay9 m8e()8lZ3 X J)Y-7c • 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)。 \g
h |G • 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)。 x;\/Xj; ={V@Y-5T
Ki7t?4YE (/,l0 6. 衍射光束整形器会话编辑器 0y?;o*&U\ KB(W'M_D\ %Ta"H3ZW • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 W I MBwmg • 用户必须输入所需的信息 o[fg:/5)A - 入射场 0 yq - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 't0M+_J - 系统参数 `[U.BVP' - 制造条件 oOU_
Nay :zLf~W
#jW=K&; n-yUt72 7.设计过程 .g\Oj0Cbxh D&D6!jz 0<NS1y p'1/J:EnV
tqCkqmyC 6=;(~k&x9: EG\;l9T 设计和优化过程由两步完成: 4gsQ:3 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 t"q'"FX 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 f:<BUqa a%`%("g! 8.系统模拟 p?,<{mAe • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 j-W$)c3X • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 R_KD Y • 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。 |%v:>XEO • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 hr 6j+p: ._^ne=Lx
:TG;W,`.V ce}A!v 9. 初始几何光学设计的结果 H@?} !@ -P/DmSS8V P=jsOuW F}ATY! _lwKa,} 感兴趣的优化函数 bS r"k • 效率满足(>95%) $5)#L$!,] • 信噪比不满足(<30db) "8ellKh • 杂散光不满足(>5% $DIy?kZ Hy&Z0W'l Vb\g49\o/ }RI_k&; Sq ]gU 10. 后续IFTA优化后的结果 d$3md<lIB m{ !$_z8: ~1wt=Ln> sIgTSdk
dR1IndZl =-fM2oiI: 感兴趣的优化函数 f(D'qV T{ • 效率满足(>95%) %bN{FKNN • 信噪比满足(<30db) BoYY^ih • 杂散光满足(<5%) L,y
q=%h| =CK% Zo 11.总结 \]]K{DO • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 8:V,>PH • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 B?=R= p • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 !~~KM?g • 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。 s_IFl5D] • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
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