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1.简介 #y&3`N z3 (i.MxGDd 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 [0lCb"
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。 w+=>b Kg VLXI6 2.模拟任务 Q|@!zMy H\Y.l,^ Tt`|26/ DOE: 2_x}wB0P 相位型衍射 ~Hd{+0 光束整形器 o*_[3{FU 直径:2mmx2mm A@Z&ZBDg 形状:圆形 czi$&(N0w$ 相位级次:16 }9/30 "6['!rq0 rqxoqc Z 3.建模任务:入射光场 Dq)V] Zx C;0H _ KqP!={>" 高斯准直激光光束的光束参数 I+kGEHO} ]!d #2( • 波长:632.8nm X-|`|>3E
• 激光光束直径(1/e2):1mm ` Xhj7%> _k\*4K8L
(x@|6Sb SpdQ<] 4.建模任务:期望输出光场 }N]|zCEj k:Da+w_'1 Vk5}d[[l 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): T\:Vu{| .2q7X{4= • FWHM-直径:0.5mm Dkayk • 边缘宽度:50um w,SOvbAxX2 • 效率:>95% q{ItTvL • 信噪比(SNR):>30dB +7U$qEG • 杂散光:<5% E
y1mlW M/x49qO#
a}|B[b SQDllG84E 5.设计方案 J(ZYoJ G#t!{Q}8
z2vrV?: • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 m=j xTZK • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 -|\V' {f((x1{HZx
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gX sWX iY 6. 衍射光束整形器会话编辑器 i^eU!^KF X!ZUR^ 5%,J@&5G s • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 1Jg&L~Ws" • 用户必须输入所需的信息 yw `w6Z3K - 入射场 i+( k - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) KC9_H> - 系统参数 ~OD}` - 制造条件 g
VX rz+)z:u
&<2~7?$! xa5^h]o 7.设计过程 (S$ziV 62TWqQ!9d 48vKUAzx` u&z5)iU
btoye \rl FBJw (.Jr =&jLwy 设计和优化过程由两步完成: T}d%X MXq 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 Y>
ElE- 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 [vh&o-6 _;/onM 8.系统模拟 m%hI@' • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 <Dojl
# • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
b)/, • 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。 n`gW&5,,z • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 j;}!Yn :ZX#w`Y
q;a"M7 (Qq;ySZ# 9. 初始几何光学设计的结果 RG[b+Qjn }TE4)vXs zV {_dO D32~>J.F LgFF+z 感兴趣的优化函数 uU_lC5A| • 效率满足(>95%) hDBVL" • 信噪比不满足(<30db) P(AcDG6K • 杂散光不满足(>5% 3"afrA U0>Uqk", }\Kki o+Cd\D69S #fdQ\)#q> 10. 后续IFTA优化后的结果 ip.aM#
vU|=" #
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uNn} =, kH(rp2
)~@iM.}S2 qcpAjjK 感兴趣的优化函数 wP:ab • 效率满足(>95%) ^}Vx5[ • 信噪比满足(<30db) 3>O=d> • 杂散光满足(<5%) .$&_fUY !<'0
GOl 11.总结 KlOL5"3 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 j!m42 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 +2Xq+P • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 SA3!a.*c • 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。 3pQ^vbQ" • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 #>)OLKP
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