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1.简介 @awN*mO vt-53fa| 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Vch!&8xii 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。 ,c'a+NQ_t 9:jZ3U 2.模拟任务 FR@##i$ B|+tK wXxk+DV@ DOE: 4>xv7 相位型衍射 haMt2S2_B: 光束整形器 dLI`\e<r&[ 直径:2mmx2mm rnCu=n 形状:圆形 9oA.!4q 相位级次:16 a
uz2n Bn_@R` 2KC~;5 3.建模任务:入射光场 &MsBcP[ ^atBf![ d>qxaX; 高斯准直激光光束的光束参数 O<v9i4* RW.
>;|m • 波长:632.8nm Gd5J<K • 激光光束直径(1/e2):1mm (j;6}@ ?krgZ;Jj
y}bE'Od H:HJHd"W 4.建模任务:期望输出光场 H|iY<7@ *m[ow s bqDHLoB\1 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): Fv6<Cz6L ndIU0kq3 • FWHM-直径:0.5mm ]h$,=Qf
hD • 边缘宽度:50um V+kU^mI • 效率:>95% `?ijKZ}y5 • 信噪比(SNR):>30dB ]}&f<X • 杂散光:<5% *!*J5/b s) vHLf4 T
@gZ<!g/vza HjAQF?;V 5.设计方案 0FV?By f}cz_"o4 )R2BTE: • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 8f<[Bu ze • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 S:En9E ]7, mo
iZ3%'~K<3J bNG;`VZ% 6. 衍射光束整形器会话编辑器 a!>yX
ex .hxcx>% JL4\% • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ui: • 用户必须输入所需的信息 dik+BBu5z - 入射场 t-$R)vZ}M - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ,/;mK_6 - 系统参数 VBIY[2zf - 制造条件 *$Df)iI6 -m:i~^
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0NB6S&lI^k 'V5^D<1P 7.设计过程 <<da TQV l*|^mx^Q "3*Chc Xh/i5}5 t
j3bTa|UdT 64^dy V,; Ab<4F7 设计和优化过程由两步完成: `A)9 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ~R]E=/ m| 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 QM1-w^ .3%eSbt0 8.系统模拟 6s833Tmb&r • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 :4"SJ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 \vB-0w • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 >o=3RB=Fh • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 gOI#$-L .(,4a<I?%N
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au^l .[hQ#3)W 9. 初始几何光学设计的结果 dUtxG ~9 mAFqA /vl]Oa&U uD&!]E3 h94SLj] 感兴趣的优化函数 OYJy;u3" • 效率满足(>95%) 8{HeHU • 信噪比不满足(<30db) EOrWax@k$} • 杂散光不满足(>5% w0Fi~:b <R7*00 :".:Wd 22\Buk}? )EYsqj 10. 后续IFTA优化后的结果 J'4{+Q_pa ^lT$D8 2B_6un];W ^CTgo,uf6H
TR rO- mD:d,,~ 感兴趣的优化函数 $V~r*#$. • 效率满足(>95%) o$m64l • 信噪比满足(<30db) Eo\#*Cv* • 杂散光满足(<5%) pr\yc y6'Fi(2yw 11.总结 YH^_d3A; • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 sJX/YGHt • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 V-CPq • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Tk9*@kqv • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 %*<k5#Yq • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 J={$q1@lq
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