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1.简介 ~8m>DSs)D cQ.;dtT0 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 B-~&6D, 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。 @,4%8E5 SO<m(o)G2 2.模拟任务 6lWFxbh 0c61q Q6 o$ce1LO?|N DOE: uvDoo6' 相位型衍射 gc@#O#K~h^ 光束整形器 @sHw+to|p) 直径:2mmx2mm S9NN.dKu 形状:圆形 T4=3VrS 相位级次:16 ij(4)= GWInN8.5 bez'[Y{ 3.建模任务:入射光场 iEviH>b5 3EVC8ue
(bx\4Ws 高斯准直激光光束的光束参数 %W4aKb?BT m6r )Z5}f • 波长:632.8nm I26gGp • 激光光束直径(1/e2):1mm 2ly,l[p8 '95E;RV&
BO4 K#H7 @qPyrgy 4.建模任务:期望输出光场 EotwUT| @ 9 {%Kn {?/8jCVd 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ~$4.Mf,u em1cc, • FWHM-直径:0.5mm P$3=i`X!nw • 边缘宽度:50um hO/5>Zv? • 效率:>95% gXu^" • 信噪比(SNR):>30dB }11`98>B6: • 杂散光:<5% :Jeo_}e 0 vV.~76AD5
r)p2'+}pV BY*2yp}7 5.设计方案 Dk`4bYK V(2,\+ t `(,*IK a • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ,MM>cOQ • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 ~zxwg+:QO >&;>PZBPCO
H=&/ Q icPp8EwH 6. 衍射光束整形器会话编辑器 `pi-zE) aZj J]~bO ;tp]^iB# • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 QtY hg$K3 • 用户必须输入所需的信息 0\'Q&oTo - 入射场 H^D
3NuUC - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 2;4]PRD6w - 系统参数 Jq$_=X& - 制造条件 rX33s G#e9$!
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'0 #0bO)m+NZ 7.设计过程 ]3t1=+ v7;J%9=0D` Fm<jg}>MAd s:+HRJD|
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设计和优化过程由两步完成: [DZqCo 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 l'*^$qc 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 B;Xoa, &yxNvyA[u 8.系统模拟 xF(
bS+(o • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 q=6Cc9FN • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 e1
x^PT • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 4$
Dt8!p0 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 fJN*s ,3Wb4so
b7B+eN ?z rv9B}%e 9. 初始几何光学设计的结果 d/D,P=j" hv+|s( k"xGA*B| BBHK Deg!<[Nw 感兴趣的优化函数 #zON_[+s9 • 效率满足(>95%) d<Ggw#}:m • 信噪比不满足(<30db) %#~((m1 • 杂散光不满足(>5% I=K!)X$ ;LCTCt` bIgh@= 2 `|$'g^eCL ,E\h !/X 10. 后续IFTA优化后的结果 ~xGoJrF\ iI5+P`sE&J v" }WP34 !^m%O0DT
CuH2E>wz ?4XnEDAm 感兴趣的优化函数 2w+U$6e C • 效率满足(>95%) qG<7hr@x] • 信噪比满足(<30db) l)4O . * • 杂散光满足(<5%) @;vNX*-J |%
z^N* 11.总结 !p9)CjQ " • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 *LANGQ"2(i • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ~+yZfOcw • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ~h-C&G,v • 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。 UuU/c-. • 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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