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1.简介 Ez-o*& SHh(ujz, 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 r $2 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 v%Xe)D I'YotV7 2.模拟任务 1r4/McB ~(S4/d5 pP&M]' DOE: a06q-3zw 相位型衍射 xUoY|$fI 光束整形器 C_)>VPD 直径:2mmx2mm h!]A(T\J 形状:圆形 g{(nt5|^l 相位级次:16 n-Y'LK40Os `7ZJB$7D|* \]El%j4 3.建模任务:入射光场 '_Op rx /L^dHI]Q 9\2&6H 高斯准直激光光束的光束参数 kMXl
{ tTt~W5lo • 波长:632.8nm -GjJrYOU • 激光光束直径(1/e2):1mm tT:yvU@a Mr(3]EfgO
@xEQ<g ]={Hq9d@ 4.建模任务:期望输出光场 eo[^ij w (1a{m?ht q4oZJ -` 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): UJ:B:hh'' !C?z$5g • FWHM-直径:0.5mm N5DS-gv • 边缘宽度:50um N%+M+zEJ • 效率:>95% ^Du_e(TiyK • 信噪比(SNR):>30dB TH &B9 • 杂散光:<5% d\M
!o*U t,_[nu(~8%
%b9M\ ,?+yu6eLb 5.设计方案 3}+
\&[ D.?gV_ .MlE1n' • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 S y~ 1U • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 KMZ`Wn= {'%=tJ[YX
jYv
!} @$]h[ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 |Oe6OCPf ;nE}%lT HFOp4 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 V5+a[`] • 用户必须输入所需的信息 "/5b3^a - 入射场 xmDwoLU - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ~m7+^c@, - 系统参数 `Ec+i - 制造条件 -5K/ cK ~WSC6Bh@9
tN~{Mt$-W Alz#zBGb 7.设计过程 =[kv@p S5JnJkNn G`jhzG x/~M=][tN
EZ4qhda z5I<,[` OuoZd!"qf 设计和优化过程由两步完成: U!4 ^; 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 Dp8(L ]6 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 gE1" .qC R[QE:#hT 8.系统模拟 Hg4Ut/0 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 2k_Bo~. • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Vq\6c • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 ~X/T6(n$ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 15COwc*k l-&f81W
vjpe'zx %}/)_RzQ 9. 初始几何光学设计的结果 @cON"( JsV#: 7j+.H/2 pmC@ fB /bWV`* 感兴趣的优化函数 IX}l)t[:( • 效率满足(>95%) E]
[DVY • 信噪比不满足(<30db) 4{|lzo'& • 杂散光不满足(>5% IH5thL@D 7?Fl [FW$ m +gVGK
?NL2|8 ,#crtX 10. 后续IFTA优化后的结果 =c|Bu^(Ctw HN:{rAIfc qcK)J/K" xsfq[}eH<
<^=k~7m hm&~6rB 感兴趣的优化函数 .}tL:^'~o • 效率满足(>95%) Z5\6ca • 信噪比满足(<30db) "-a>Uj")% • 杂散光满足(<5%) *q^'%' v#~,)-D& 11.总结 ~Sh}\&3p • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 6c2fqAF>i • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 q+K`+& @\ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 5+U~ZW0|+ • 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。 IflpM ] • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 HjK|9
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