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1.简介 /+
yIcE(&3 LZ'Y3 * 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 e-E0Bp 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。 :<QmG3F H;DCkVL 2.模拟任务 I9VU,8~ q0sdL86 UiE 1TD{ DOE: eN,6p'& 相位型衍射 q$iGeE# 光束整形器 H{1'OC 直径:2mmx2mm !pJd^|4A] 形状:圆形 BmhIKXE{* 相位级次:16 GS)4,. ORDVyb_x fk5$z0 / 3.建模任务:入射光场 Fo.p}j+> ][?@)) (qyT,K8 高斯准直激光光束的光束参数 oVAY}q|wU cLm|^j/ • 波长:632.8nm P9yg • 激光光束直径(1/e2):1mm ehTRw8"R bmP2nD6
-hU1wX%U *S= c0 4.建模任务:期望输出光场 %=*nJvYS LW#$%} B;Dl2k^L 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): yM
PZ} sZh| <2 • FWHM-直径:0.5mm 9%iv?/o*L • 边缘宽度:50um P9f,zM- • 效率:>95%
k:i}xKu • 信噪比(SNR):>30dB pPH"6
• 杂散光:<5% ir<K"wi(2 J#) %{k_
HceZT e@ o |"iW" + 5.设计方案 $ISx0l~ ~{00moN"m w:3CWF4q] • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ?'/#Gt` • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 `gE_u w|[{xn^R
L7"B`oa(p .T*89cEu 6. 衍射光束整形器会话编辑器 q]rqFP0C IfzW%UL /VHQ!Wi • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 s$ZKd • 用户必须输入所需的信息 ;y]BXW&l& - 入射场 #-7m@EU;O - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) VK[`e[.C - 系统参数 Aq,&p,m03 - 制造条件 :TRhk. i~ITRi@
fl+dL#] E5Zxp3 N 7.设计过程 _)a!g-Do7 N?l EXizRL-9o @$R^-_m
#4Ltw,b^ d
Z P;f^^ I*EHZctH 设计和优化过程由两步完成: 3FsX3K,_X 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 hOR1RB 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 =y]FcxF >p>B-m 8.系统模拟 a+
s%9l • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 W.7XShwd*2 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 V*%Lc9<d • 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。 ppR;v • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 LB/1To ?X nKKw\
ve*m\DU Co^GsUJ 9. 初始几何光学设计的结果 OR<%h/ \f KvNw'3Ua _5H0<%\ +?ilTU eD)@:K 感兴趣的优化函数 v
O@7o • 效率满足(>95%) ^+u/Lw& • 信噪比不满足(<30db) G~{#%i • 杂散光不满足(>5% ;G4g;YHy| 1+9}Xnxb 8^5@J)R8 UO}Yr8Z; %3es+A@ 10. 后续IFTA优化后的结果 (3QG Lem:zXj !"bU|a <>R\lPI2
]^v*2!_( <4RP:2# 感兴趣的优化函数 gn6 @x • 效率满足(>95%) H'x)[2 • 信噪比满足(<30db) nD}CQ_C • 杂散光满足(<5%) lJ(];/% 2<TpNGXM_ 11.总结 `8b4P>';O' • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 p{w:^l( • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 >L,Pw1Y0W[ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 s/0~!0 • 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。 !d{Ijs'T • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 4N_iHe5U
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