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1.简介 F)+{AQL EhO|~A*R 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 E2cB U{x 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。 U$
F{nZ1 :6zG7qES3 2.模拟任务 td4[[ / ax{ ;:fW qf=1?=l291 DOE: X6 6VU 相位型衍射 W?eu!wL#p 光束整形器 rg{9UVj 直径:2mmx2mm ={5#fgK> 形状:圆形 rAs,X 相位级次:16 %H]lGN) Q%wY =QK$0r]c'k 3.建模任务:入射光场 RjWqGr;bO :$_6SQ<? es>W$QKlo 高斯准直激光光束的光束参数 {X[ HCfJd ~BDu$ • 波长:632.8nm Mz1G5xcl • 激光光束直径(1/e2):1mm "=6v&G]U4 [74F6Qp
qNm$Fx +,yK;^b 4.建模任务:期望输出光场 /Nr*`l Pt&(npjN, AgRjr"hF*e 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ,_X/Gb6) ^-rfvc • FWHM-直径:0.5mm \MK*by • 边缘宽度:50um F:D
orE • 效率:>95% #fJ] o_ • 信噪比(SNR):>30dB Hewd4k • 杂散光:<5% e]T`ot#/ K{ \;2M
f{"8g"[[)( lj{VL}R 5.设计方案 p/2jh& GEEW?8 j:}D Bk • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 0]D{Va • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 =)E,8L &z]K\-xp
%0$qP0|`3I xS7$%w[' 6. 衍射光束整形器会话编辑器 /sr 2mt-Q hzI|A~MFB ALEnI@0 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 Ov#=]t5 • 用户必须输入所需的信息 fZxIY, - 入射场 iA0q_( \X - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ,R$u?c0>'& - 系统参数 `'\t$nU - 制造条件 y!5$/`AF R(-<BtM!-
w~#nYM=fP! K9vIm4::d$ 7.设计过程 #/NS&_Ge0s xl"HotsX-x +rIL|c}J 1Nu1BLPm
gtYAHi w=|GJ0 wHIj<"2 设计和优化过程由两步完成: k"g._|G 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 l~D N1z6` 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 mKT>,M LGc&o]k 8.系统模拟 Hg9CZMko • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 JT9N!CGZ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 tX!nsm1 • 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。 EwS!]h? • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ~+<olss_ +525{Tj
y7S4d~& .XkMk|t8 9. 初始几何光学设计的结果 RUr=fEH zE)~0v4 0 a~HiIh N$xtHtz8" 'TTUN=y 感兴趣的优化函数 }<PxWZ`,\ • 效率满足(>95%) ^1Xt]T`e • 信噪比不满足(<30db) R.LL#u}; • 杂散光不满足(>5% s/:Fwr4q#a kD) $2I? 2Bk$ lx7 v|ox!0:# Bm\qxQ 10. 后续IFTA优化后的结果 IScRsxFb Gn)y>
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>0DU F`nb21{0y&
.)|a2d ~F N~g:Wf! 感兴趣的优化函数 | 3+m%;X • 效率满足(>95%) !;6Jng% • 信噪比满足(<30db) rdnRBFt • 杂散光满足(<5%) 8F)G7
H, tRw@U4=y 11.总结 `.#@@5e • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 qzFQEepso • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 .Hc(y7HV • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 VR!-%H\AW • 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+=vEp( • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 H0a/(4/xg
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