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1.简介 <LY+"
Y H#K|SSqY? 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 }$jIvb,3? 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 uDR(^T{g# ;C'*Ui 2.模拟任务 pm+[,u!i ,*US) &x C4,W[L]4" DOE: ;7}*Xr| 相位型衍射 &/p9+gd 光束整形器 [PT}!X7h 直径:2mmx2mm E:AXnnGKO 形状:圆形 >b0}X)Z+U 相位级次:16 KV2X[1 rcCMx"L= %o>1$f] 3.建模任务:入射光场 e!#:h4I wB@A?&UY u}$3.]-.?T 高斯准直激光光束的光束参数 $1YnQgpT lUmaNZ • 波长:632.8nm V!p;ME • 激光光束直径(1/e2):1mm f|!zjX` #\qES7We6
,b{4GU$3 HXX"B,N 4.建模任务:期望输出光场 c)?y3LX V.qB3V$ $|KbjpQ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): Jc*A\-qC. 8I%1
`V • FWHM-直径:0.5mm 4?`7XJ0a • 边缘宽度:50um q-'zZ# • 效率:>95% tP3Upw"U • 信噪比(SNR):>30dB K7|BXGL8r8 • 杂散光:<5% @L0.Z1 ). *:iFhKFU
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._'\ $|AxQQ%f 5.设计方案 ~_Aclm? ==&=3 ;-59#S&?tB • 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)。 ~ ~&M&Fe
• 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)。 +u7mw<A
8 R"jX9~3Ln
d4/ZOj+% 0oD?4gn 6. 衍射光束整形器会话编辑器 se&:Y&vrc~ o4xZaF4+ EyhQjsaT • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 P69S[aqW • 用户必须输入所需的信息 `3~w#?+=* - 入射场 'j|;M - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) TWMD f - 系统参数 O3S_P]{*ny - 制造条件 |#k1a:
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&@yW<< V}& 7.设计过程 3vx?x39*Y _ 95V"h I<DS07K !I@"+oY<
7P=j2;7 v pl5!Ih6 >k"/:g^t 设计和优化过程由两步完成: Pt E>08 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 )tB mSVprl 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Ef69]{E e tY9Pq 8.系统模拟 oE}1D?3Sp • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 wJip{ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 {A{=RPL • 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。 [E+#+-n7 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ? r^+- qjuX16o
9M<{@<]dm `zF=h#i 9. 初始几何光学设计的结果 aB.`'d)V Ie4}F|#= B+ +:7! q*8^938 '6WaG
hvO 感兴趣的优化函数 n>{>3? • 效率满足(>95%) SBs_rhe • 信噪比不满足(<30db) '~2;WF0h • 杂散光不满足(>5% Y6f0 ?lB z>~Hc8*]3 :`25@<*u \)pk/ :beBiO 10. 后续IFTA优化后的结果 )=#QTiJ jU/0a=h9 S
7RB`I5 QOMh"wC3
y]yp8Bs+ WOiw 0 感兴趣的优化函数 ki48]#p • 效率满足(>95%) 46Vx)xX • 信噪比满足(<30db) 6Dwj^e0 • 杂散光满足(<5%) 1d,;e:=j W&qE_r 11.总结 Vv#|%^0 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 WbB0{s • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 \:, dWLu • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
G<U MZg • 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。 A46Xei:Ow • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 NLf6}
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