切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 Zemax光学设计从基础到实践 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1489阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    5786
    光币
    23082
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 RfKc{V  
     I(pb-oY3!I  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 vXephR'  
    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。 Dk6?Nwy"  
    #wr2imG6  
    2．模拟任务 ,Ij=b  
    LI[ ?~P2\  
    z^r |3;  
    DOE： AzZJG v ]H  
    相位型衍射 sf`PV}a1  
    光束整形器 /I`3dWL  
    直径：2mmx2mm Nz~(+pVWg5  
    形状：圆形 [*Q-nZ/L  
    相位级次：16     kl" ]Nw'C  
    LZ{YmD&6]  
    t\8&*(&3F  
    3.建模任务：入射光场 Vt'L1Wr0v  
    F) ?o,  
    VBM/x|'  
    高斯准直激光光束的光束参数 G+U3wF],  
    R*087X7 N|  
    • 波长：632.8nm U IfH*6X  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm 2}w#3K  
    _?.\Xc  
    8W;2oQN7  
     \m f*ge\  
    4.建模任务：期望输出光场 402x<H  
    Txo@ U  
    (3VGaUlx  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: .]P2}w)x?  
    g5y;?fqJ  
    • FWHM-直径：0.5mm e2c1pgs&+  
    • 边缘宽度：50um tjj^O%SV<  
    • 效率：>95% r0\?WoF2C  
    • 信噪比（SNR）：>30dB }p=g*Zo*C;  
    • 杂散光：<5% EWA;L?g|A  
    )Vg2Jix,]  
     If;R?j0;Q  
    +dw!:P &  
    5.设计方案 `}gdN};  
    zI^Da!r.  
    i ?;R}%~  
    • 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）。 /Wu|)tx  
    • 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）。 \, 8p1$G  
    Ql &0O27  
    hL!QLiF:  
     Bd5+/G=m  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 XX2h(-  
     G`F8!O(  
    UQI f}iR  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 K'aWCscM  
    • 用户必须输入所需的信息 .wy$-sG81  
    - 入射场 rA1q SG~c  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） _y vLu j  
    - 系统参数 'eyJS`  
    - 制造条件 #r<?v  
    &Jy)U  
     .et ^4V3  
    `ZMK9f:  
    7.设计过程 {U"^UuU]  
    __I/F6{ 9V  
    nN aXp*J  
    HI`q1m.  
    C!&y   
    \4{2eU  
    jQ=~g-y  
    设计和优化过程由两步完成： inAAgW#s}  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 8uch i  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 ~e">_;k6  
     d-B7["z,  
    8.系统模拟 q'G,!];qL  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 xx)-d,S  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 G[h(xp?,l  
    • 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。 `uo, __y  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 h2w}wsb0l  
    l&W;b6L  
     c|AtBgvf  
    a{'Z5ail  
    9. 初始几何光学设计的结果 B=X,7  
    zl%>`k!>  
    Tycq1i^  
    syPWs57pH  
    yGj.)$1},@  
    感兴趣的优化函数 iY0>lDFm.  
    • 效率满足（>95%） DCQ^fZ/  
    • 信噪比不满足（<30db） qAY%nA>jO  
    • 杂散光不满足（>5% Jblj^n?Bm  
     k?6z_vu  
    LL*mgTQ  
    DmqSQA  
    g{:<2xI5P  
    10. 后续IFTA优化后的结果 A],ooiq<  
           LF*&(NC  
    )ev<7g9*q  
    } JiSmi6o  
     '5KeL3J;  
    e]Fp=*#  
    感兴趣的优化函数 Kw5Lhc1V  
    • 效率满足（>95%） &miexSNeF  
    • 信噪比满足（<30db） EME.h&A\G`  
    • 杂散光满足（<5%） :5fAPK2r<  
    mXzrEI  
    11.总结 W# US#<9Y  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 )|bC^{kH!l  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 z=7|{G  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 sOU_j:A80;  
    • 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。 &M />tE Z)  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 >~nF=   
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表