切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 京东年货节，领红包！更优惠！
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 2084阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6589
    光币
    27094
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 ?@6/E<-Z$  
     U R%4@   
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 <7n4_RlF!  
    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。 2 OwV^-OG  
    ~>:Z6Le@   
    2．模拟任务 IR-dU<<9O  
    T<L^N+<,{N  
    ylB7*>[  
    DOE： sk 2-5S  
    相位型衍射 %<\6TZr  
    光束整形器 c1_5, 1U'  
    直径：2mmx2mm ~O]]N;>72"  
    形状：圆形 1 I*7SkgKv  
    相位级次：16     WJ d%2pO]  
    X5khCL Hi  
    *$"gaXI  
    3.建模任务：入射光场 q-rB2  
    mCWhUBghR  
    v 0kqu  
    高斯准直激光光束的光束参数 A)~X,  
    PI~1GyJr@;  
    • 波长：632.8nm 0V{(Ru.O  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm d~?X/sJ t  
    x+h~gckLb  
    =1u@7Bh  
     h@@nR(<i  
    4.建模任务：期望输出光场 Fk6x<^Q<w  
    cPl`2&p  
    #CnHf  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: AxZD-|.  
    b-Z4 Jo G  
    • FWHM-直径：0.5mm q\q=PB6r  
    • 边缘宽度：50um _kdL'x  
    • 效率：>95% DEw8*MN  
    • 信噪比（SNR）：>30dB D!oc>K$B  
    • 杂散光：<5% R'dSbn  
    % ',F  
     R.s^o]vT  
    2~*Ez!.3  
    5.设计方案 k`{@pt.  
    S8l1"/?aHE  
    AWjm~D-?  
    • 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）。 N,J9Wu ZJ\  
    • 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）。 ZZj~GQL(S  
    "GQl~  
    p:OPw D+  
     KYkS9_yF  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 HJC(\\~  
     \NG C$p n  
    ?|1Mv1C?  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 teW6;O_  
    • 用户必须输入所需的信息 z**hD2R!  
    - 入射场 S/`%Q2za4  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） +'G0{;b  
    - 系统参数 bpkwn<7-  
    - 制造条件 yfDAk46->6  
    68iV/ 7  
     ]O` {dnP  
    <X_!x_x  
    7.设计过程 Fa epDjY8  
    '&FjW-`" G  
    ;c -3g]  
    #Ch;0UvFF  
    M('d-Q{B7L  
     2T)sXBu  
    hAqg Iu*  
    设计和优化过程由两步完成： ==H$zmK  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 =l9T7az  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 1mSaS4!"B  
     +-a&2J;J'  
    8.系统模拟 J R PSvP\  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 \]Dt4o*yZ  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 7 yt=]1  
    • 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。 8seBT ;S  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 M0c 9pE  
    aVe/ gE  
     A K/z6XGy  
    #Rew [\$  
    9. 初始几何光学设计的结果 )ZejQ}$  
    %5  
    kz q29S  
     jAND7&W  
    up%Z$"Y  
    感兴趣的优化函数 %g cc y|  
    • 效率满足（>95%） (X6sSO  
    • 信噪比不满足（<30db） p{=QGrxB*  
    • 杂散光不满足（>5% quo^fqS&a  
     S='syq>Aok  
    ~SjZk|  
    -Y:ROoFOZ  
    IC{F.2D  
    10. 后续IFTA优化后的结果 ,}C8;/V  
           vtMJ@!MN;  
    WA)Ij(M8 p  
    g6sjc,`  
     \m@Y WO?L  
    *mBJ? { !  
    感兴趣的优化函数 p8,0lo  
    • 效率满足（>95%） }t>q9bZ9z  
    • 信噪比满足（<30db） (\dK4JJ  
    • 杂散光满足（<5%） L|^o7 1t|  
    ~ E=\t9r  
    11.总结 3]n0 &MZAR  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 \,sg)^w@  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 .h;Se  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 ^GYq#q9Q  
    • 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。 :+ ,st&(E  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 '5};M)w  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表