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1.简介 o"1us75P MM8)yCI 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 l*m|b""].u 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\b>4 &n }t-r:R$, 2.模拟任务 dw4)4_ #*]=
%-A 6HqK%( DOE: d<3"$%C 相位型衍射 e #OU {2X 光束整形器 G<dXJ ]\\ 直径:2mmx2mm sk3;;<H 形状:圆形 !aEp88u 相位级次:16 1a!h&!$9 7=AKQ7BB>b P%lLKSA 3.建模任务:入射光场 j{Fo 6## 5,((JxX$ H5I#/j 高斯准直激光光束的光束参数 0Yjy ,RHHNTB(" • 波长:632.8nm sq^"bLw • 激光光束直径(1/e2):1mm QE}@|H9xs O9y Q9sl
o <'gM]$ ^9RBG#ud 4.建模任务:期望输出光场 C/Z"W@7#; .e AC!R *3K"Kc2 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): Mww]l[1'EL D/Wuan?yPN • FWHM-直径:0.5mm +J4t0x • 边缘宽度:50um u~kwNN9t3 • 效率:>95% o|W? a#_\ • 信噪比(SNR):>30dB ~z}au"k • 杂散光:<5% F1=+<]! "J1ar.li
>`uS NY"tO 8#Z5-",iw 5.设计方案 Dn3~8 dW`D?$(@, 0R]CI • 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)。 %ze1ZWO{ • 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)。 KV*:,> QBy*y $
\d+HYLAJn F%d"gF0qu 6. 衍射光束整形器会话编辑器 #c>MUC(?s: }BrE|'.j' <.B s`P • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 `[\phv • 用户必须输入所需的信息 #0D.37R+k - 入射场 }(K6 YL - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) N96BWgT - 系统参数 SA1/U - 制造条件 ,no:6 =R.9"7~2x
VWv0\:,G (<X dj^v 7.设计过程 Ag6
( 2&fwr>!$ tl5IwrF6; O97bgj]
YnWl'{[ C p8d n-4 8M9\<k6 设计和优化过程由两步完成: IJY5wP1" 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 *v ^"4 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 d %W}w. vqOLSE"t*O 8.系统模拟 OX/.v?c • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 '5/}MMT • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 B kxhF • 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。 DS}rFU
• 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 u^zitW!X$ X,+}syK
_|B&v y32++b! 9. 初始几何光学设计的结果 uyt-q|83= u7&'3 ef LIC~Kehi j&
iL5J; F ssEs!# 感兴趣的优化函数 0"psKf' • 效率满足(>95%) qmeml_(W • 信噪比不满足(<30db) mv*T=N8fC • 杂散光不满足(>5% OsL%SKs| ]esLAo .*~u #7-@k-<| Y\e]2 10. 后续IFTA优化后的结果 SWjQ.aM :LiDJF 4ylDD|) rO C<t'f(4s`u
(F[/~~ +1Rrkok 感兴趣的优化函数 ^I<T+X+< • 效率满足(>95%) O| J`~Lk • 信噪比满足(<30db) )6:]o&bZ • 杂散光满足(<5%) qD;v/,? n_aNs]C9R 11.总结 ~8xh0TSi • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 #} ~p^ 0 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 (vAv^A*i} • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 L;M^>{> • 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。 aaz"`,7_ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 bV$8
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