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1.简介 E_ns4k#uG +S4n416K 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 \Bo%2O%4 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。 ;'7(gAE T*x2+(r 2.模拟任务 aK_5@8+ZD l0Q5q)U1A 2ioHhcYdJU DOE: =:]ps<Qx 相位型衍射 r<vMp'u 光束整形器 7f>=-sv 直径:2mmx2mm z?o8h
N\ 形状:圆形 m+(Cl#+ 相位级次:16 =D`8,n [ =
lo.LFV ^&>B,;Wu 3.建模任务:入射光场 ? o"
Vkc: h&0zR#t PgkU~68` 高斯准直激光光束的光束参数 j"qND=15 P[3i!"O> • 波长:632.8nm
!VGG2N8 • 激光光束直径(1/e2):1mm /WN YS =-U0r$sK+F
gb_Y]U Y(PCc}/\ 4.建模任务:期望输出光场 n~^SwOt~;5 &A0OYV3i. =CLPz8 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 2R/|/>T v %f]#P8VP • FWHM-直径:0.5mm 'PF>#X'' • 边缘宽度:50um d(q1?{zr4 • 效率:>95% g|~px$<iY • 信噪比(SNR):>30dB ?bZH Aed • 杂散光:<5% _C !i(z!d <,} h8;Fr
c1f"z1Z a-NTA 5.设计方案 2*Qv6
:qK zgb$@JC 8['R D`O • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 Btm,'kBG • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 <`nShP>vl rW?WdEg
^k6_j\5j v)
n- 6. 衍射光束整形器会话编辑器 i'ap8Dr /!5Wd(: )?rq8VO • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 h^3gYL7O6 • 用户必须输入所需的信息 5u$.!l8Nl - 入射场 F^%w%E\ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) j`_S%E% X - 系统参数 a'VQegP(f\ - 制造条件 DDrR9}k ]_s3<&R
Df6i*Ko| >=@-]X2%j 7.设计过程 2-4N)q (|QJ[@?q si0}b~t tYjG8P#
u&zY>'}zm !^arWH[od Y%
iqSY 设计和优化过程由两步完成: m.<_WXH 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 5H3o?x 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 65LtCQ} o#qdgZ 8.系统模拟 j)J |'b| • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 _o~ pVBl/ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Mq>
4! • 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。 @\by`3*Q • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ^to*ET{0 o5Oig
Rpn<"LIoB: x1gS^9MqCB 9. 初始几何光学设计的结果 J9T2 p\5 $?GggP d iYXD }l;r XCM!8x?K >G`p T# 感兴趣的优化函数 lNe4e6 • 效率满足(>95%) LLx0X
O@ • 信噪比不满足(<30db) mEY#QN[eq • 杂散光不满足(>5% 5IU!BQU ";/]rwHa) B!'K20"gF do" m=y lelmX 10. 后续IFTA优化后的结果 kQ+y9@=/g dk&F?B{6T .tRm1&Qi m
H:Un{,
-zK>{)Z=q _T)y5/[ 感兴趣的优化函数 {K|?i9K • 效率满足(>95%) @GQe-04W` • 信噪比满足(<30db) DAw1S$dM • 杂散光满足(<5%) W|<c[S HlE8AbEg 11.总结 #S7oW@ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 'o&d!
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 lT[,w9 $ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 zjoo;(?D| • 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。 o)I)I/v • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ?+}Su'pv}
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