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1.简介 fXL&?~fS b I%Sq+"} 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ;s^br17z~ 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。 QNN*/n S=
NG J0 2.模拟任务 [!g$|
9_$i.@L1 |D@/4B1P DOE: ~PTqR2x 相位型衍射 C >@T+xOZ 光束整形器 )s#NQ.T[ 直径:2mmx2mm wsfN \6e 形状:圆形 ;0Vyim)S] 相位级次:16 x|7vN E=Q he
vM'"|4 6\+ZTw 3.建模任务:入射光场 UY ^dFbJ 4 !q4WQ ; ~x(1g;!^ 高斯准直激光光束的光束参数 vp[;rDsIJ$ nDFF,ge;a# • 波长:632.8nm @W_=Z0] • 激光光束直径(1/e2):1mm 5xS
ze; >`0l"K<
<FkoWN qe/|u3I<lF 4.建模任务:期望输出光场 MV(Sb:RZ FX->_}kL= Ej[:!L 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 9Kpzj43 Mnv2tnU] • FWHM-直径:0.5mm }k{h^!fV • 边缘宽度:50um RaT_5P H~g • 效率:>95% 9 rMP"td • 信噪比(SNR):>30dB t+H=%{z • 杂散光:<5% Q.b<YRZ "mk4O4dF
\ZOH3`vq bV3az/U 5.设计方案 G1!yPQa7d *GGiSt 8Qo~zO • 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)。 |riP*b • 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)。 cn3F3@_"\ 0afDqvrC6
@)IHd6 R q!qOy/}D 6. 衍射光束整形器会话编辑器 {hNvCk #^] v5s i3SrsVSG • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 w nPg ). • 用户必须输入所需的信息 0DZ}8"2 - 入射场 17.. - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) p'fD:M: - 系统参数 H}p5qW.tH: - 制造条件 &Q>tV+* $vR#<a,7>
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+j4Ym 9_4bw9A 7.设计过程 jG E=7 P<OSm*;U: -".q=$f MT3TWWtZ:
^'Z?BK Ld9YbL: A><q-`bw 设计和优化过程由两步完成: p-S&Wq 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 : g+5cs 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 c97?+Y^ CD"D^\z 8.系统模拟 w y\0o • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 rZi\ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 )*CDufRFz • 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。 Rt6(y #dF • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 oZ!1^o3V HO`N]AMw
`Vf k.OP 5Xr<~xr 9. 初始几何光学设计的结果 c?/R=/H dsiQ~ [
:,f~cdq= ,SQ`, C
_5 li +MnLt 感兴趣的优化函数 gd,3}@@SH • 效率满足(>95%) 5dNM:1VoE • 信噪比不满足(<30db) o]jPG • 杂散光不满足(>5% <|kS`y n5G|OK0, H[M(t^GM qrw"z
iW Z6S?xfhr'{ 10. 后续IFTA优化后的结果 f7y3BWOi] p3q
>a< cOz/zD
f5 1v
M'yr$
! !we4tWq v|K'M,E 感兴趣的优化函数 V0O6\)/. • 效率满足(>95%) %%c1@2G< • 信噪比满足(<30db) %0MvCm • 杂散光满足(<5%) I%Yeq"5RB m,X8Cy|vQ 11.总结 ~#SLb=K • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 #<k L.e[ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 AW')*{/(Ii • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Mcfqo0T- • 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。 =uil3:,[S • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 p\).zuEf.
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