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1.简介 OU{c|O H9WYt# 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 wR_mJMk_ 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。 ,7V?Kj ';R]`vWFe 2.模拟任务 B Ewa QvQ! Ou[`)|> Noj*K6 DOE: lJ3VMYVrUP 相位型衍射 pCt2-aam 光束整形器 z}-CU GS 直径:2mmx2mm _|e&zr 形状:圆形 "|JbdI]%P 相位级次:16 $~5H-wJ dNR/| <lzC|>BG 3.建模任务:入射光场 p@pb[Bx~[ }[leUYi` 3w^W6hN) 高斯准直激光光束的光束参数 sqhMnDn[ "E+;O,N- • 波长:632.8nm dEYw_qJ2 • 激光光束直径(1/e2):1mm b'pwRKpx X>$Wf3
gw)z*3]~s D2VYw<tEA 4.建模任务:期望输出光场 5&%M L XoD:gf
u^xnOVE 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): '=nmdqP {aA6b • FWHM-直径:0.5mm 6r"NU`1A;r • 边缘宽度:50um 9Qszr=C0 • 效率:>95% A@o7 • 信噪比(SNR):>30dB G+#bO5 • 杂散光:<5% |6^a[x3/U _wXT9`|3
}h`z2%5o RF*>U a 5.设计方案 ?5't1219 Q>Ct]JW& 62nmm/c • 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)。 0`zdj • 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)。 <e#v9=}DI Q=!
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sDs.da#*2 x#E
M)Thq 6. 衍射光束整形器会话编辑器 QeF:s|[ r1F5'?NZ(0 I]n X6=j5 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 UG44 oKB • 用户必须输入所需的信息 : F3UJ[V - 入射场 Z42q}Fhm*R - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Pg.JI:>2Ku - 系统参数 @|;[
;:h@ - 制造条件 M#Z^8( j)G%I y[`
;Mq'+4$ !.%*Tp#k# 7.设计过程 Zz (qc5o,F '`k uxdB}H, q2|x$5
)J]NBE:8 S7J.(;
82 -N/n|{+F 设计和优化过程由两步完成: !0^4D=dO 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 t,TlW^- 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 rhzI*nwOT 5Bq;Vb 8.系统模拟 8~qpOQX^V • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ~tTa[_ a! • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 2@T0QJ • 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。 fN{wP,jI • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 &:C[
n q bi-Am/9
^xk4HF A##Q>|>) 9. 初始几何光学设计的结果 |
#a{1Z) R4)l4rnO !p ~.Y+ +?t&
7={~ K~]Xx~F 感兴趣的优化函数 x-@?:P* • 效率满足(>95%) "=%YyH~WY • 信噪比不满足(<30db) o4 "HE* • 杂散光不满足(>5% G,6`:l PRYm1Y J7wwM'\ G@e;ms1 aA*h * 10. 后续IFTA优化后的结果 [GM!@6U >yenuqIKQv s%#u)nw19 N1E9w:T`
Eb5>c/( $h8?7:z;um 感兴趣的优化函数 ZQR)k:k7 • 效率满足(>95%) Pvv7|AV
• 信噪比满足(<30db) `{yD\qDyX • 杂散光满足(<5%) W#d'SL#5 Z@m5hx& 11.总结 U1yspHiZ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 "a _S7K • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 dhg($m • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 we}5'bS> • 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。 OvC@E]/+ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 _MQh<,Z8
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