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1.简介 l=<F1L z '=@H2T6= 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。
B[2h 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。 pfT`W T H_xQ>~b 2.模拟任务 (PE8H~d x1BDvTqW ;Fwm1ezx0 DOE: >V ]*mS%K 相位型衍射 P*nT\B 光束整形器 l%Fse&4\ 直径:2mmx2mm u:qD*zOq 形状:圆形 -sGWSC 相位级次:16 !Sr0Im0 eO[Cb]Dy: #E~WVTOw 3.建模任务:入射光场 d~xU?)n) DftGy:Ah3 cVv4gQD\ 高斯准直激光光束的光束参数 '"G
%0y Z1MJ!{@6 • 波长:632.8nm m}'t'l4 c • 激光光束直径(1/e2):1mm 8=zM~v) `mHOgS>|
el*pYI &>wce5uV 4.建模任务:期望输出光场 7T(OV<q;# }i/2XmA ) J,77pf!B 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): \Z7([G h u^4 "96aXJ • FWHM-直径:0.5mm Y|qixpP • 边缘宽度:50um M
b /X@51 • 效率:>95% h1UlLy8 • 信噪比(SNR):>30dB c#4L*$ViF • 杂散光:<5% &l!{!f4 CFS3);'<|
R4rm>zisVX e7)%=F/) 5.设计方案 Lw+1| ,mBKya) i2%m}S;D9 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 +h vIJv ? • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 {J6sM$aj #SLxN AH
=QKgsgLh re 1k] 6. 衍射光束整形器会话编辑器 hhgz=7Y GO
GXM4I cTIwA:)D • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 A(@gv8e[H^ • 用户必须输入所需的信息 oJ;O>J@c - 入射场 *e"GQd? - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) "6o}qeB l - 系统参数 5`{;hFl - 制造条件 :R*^Izs= $?J LCa
j'Q-*-3 R&|)y:bg| 7.设计过程 AL$Ty w5/X{ kpreTeA] ;>8TNB e!
,m'#>d&zO C.e|VzQa g l\$jDC9 设计和优化过程由两步完成: G mUs U{ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 f;XsShxr 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ?OYwM?Uf 4bJ2<j 8.系统模拟 jl0Eg • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 _(kwD^x6O{ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 {Ljl4Sp& • 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。 4Z
p5o`*g2 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 8\V>6^3CD$ +FKP5L}
$cpQ7 y#Sw>-zRq 9. 初始几何光学设计的结果 =|&"/$+s 2yO)}g FJ |b@A:8ss y!c7y]9__2 @DC2ci
> 感兴趣的优化函数 7<'i #E~ • 效率满足(>95%) 1YD.jU^;HD • 信噪比不满足(<30db) xjk|O;ak • 杂散光不满足(>5% 86 /i~s &EJ,k'7$ #2'&=?J1r c1!/jTX$ dv}R]f' 10. 后续IFTA优化后的结果 1Kf
t?g Y},GZ ^zqy *rKv`nva5 [_G0kiI}W"
FT<* Gz5@1CF 感兴趣的优化函数 4qcIoO • 效率满足(>95%) 2Xs < 1rF • 信噪比满足(<30db) [>9"RzEl • 杂散光满足(<5%) {Qmb!`F [a*>@IR 11.总结 k)' z<EL6c • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 "EkO>M/fr • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 (gC^5&11 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 nln[V$ • 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。 6}lEeMRW • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 {QkH%jj
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