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1.简介 /O^RF } fIwV\,s 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 2h=!k|6 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。 O2BDL1o j(k:
@ 2.模拟任务 p-/|mL pn.T~"% S&\L-@ DOE: K?zH35f$ 相位型衍射 qAS qscO 光束整形器 $a"n1ou 直径:2mmx2mm XoCC/ 形状:圆形 ,eZ1uBI? 相位级次:16 nCj2N,mT .NvQm]N0. Y>E zTV 3.建模任务:入射光场 'toa@5 y?a
Acn$ (Xq)p y9 高斯准直激光光束的光束参数 PV4(hj TT4./R: • 波长:632.8nm 7qg{v9|, • 激光光束直径(1/e2):1mm lobGj8uxq d\61;C
u*tN)f3 5i1>I=N 4.建模任务:期望输出光场 fbL\?S,w ae0>
W 'F_8j; 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): i]|Yg$ 8rMX9qTO@ • FWHM-直径:0.5mm UF<uU-C" • 边缘宽度:50um K,boVFs • 效率:>95% (
|PAx( • 信噪比(SNR):>30dB l-s!A(l • 杂散光:<5% gUpb4uN QzzW x2
sZL#xZ5
Df u#V5?i 5.设计方案 1}:bqI.<W ,Td!|~I|j6 G-He" 4& $ • 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)。 %T)oCjM[\ • 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)。 ?}RSwl
dz*7gL;7G
Nv/v$Z{k bV8!"{ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 k7>|q"0C y6IXd W FcRW;e8- • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 spGB)k,^ • 用户必须输入所需的信息 >9q&PEc - 入射场 KTn}w:+B\ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) <0QH<4 - 系统参数 1e>s{ - 制造条件 )Jk0v_ X :bWUuXVtJ
HVP"A3}KC &%s8L\? 7.设计过程 T.We: ,{ dd\n8f Pj4/xX 2Ri{bWi
H]$)Eg%6 g"?Y+j n[]tXrhU 设计和优化过程由两步完成: FRS>KO=3 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 \uXcLhXN 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 e?Ho a$k ;w%*M}`5 8.系统模拟 rc/nFl6# • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 QR
Ei7@t • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ^B@Wp • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 -,+q#F • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 AN24Sf'` :^fcC[$K
@E-\ J7 yh 7\9>a 9. 初始几何光学设计的结果 Z0*ljT5| BWM YpZom {O,{c\ 3Ezy %7 ~",`,ZXQy 感兴趣的优化函数 V
hk_ • 效率满足(>95%) {fEwA8Ir • 信噪比不满足(<30db) 9:!gI|C • 杂散光不满足(>5% ]\xy\\b/` qpsvi.S N @#c,, KrXdnY8 \MmI`$ 10. 后续IFTA优化后的结果 `d[1`P1i[ $ KRI'4 h^*4}GU }4{fQ`HT
S_T1y 5 gv/Pq & 感兴趣的优化函数 PmR~c, • 效率满足(>95%) Rt{B(L.?< • 信噪比满足(<30db) T`9u!#mT= • 杂散光满足(<5%) ^m/oDB- P{5-Mx!{& 11.总结 "F}'~HWZp • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 v0kqu • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 <N`J`J-[ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 E!Zx#XP1
• 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。 0V{(Ru.O • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 d~?X/sJ t
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