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1.简介 6zaO$ "tn]s>iAd= 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 7??+8T#n* 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。 [59_n{S 1 tF
O27z@ 2.模拟任务 ApG_Gd. X8GIRL)lJ ^R!
qxSj DOE: 9V9K3xWn 相位型衍射 HX7"w
光束整形器 +YI/(ko= 直径:2mmx2mm ;mjk`6p 形状:圆形 d3St Z~&r! 相位级次:16 J)"2^?!&B )4bBR@QM #||^l_ 3.建模任务:入射光场 9B{,q6 v8I&~_b pi7W8y
高斯准直激光光束的光束参数 bLhTgss]( H"=%|/1M0 • 波长:632.8nm iT227v!s • 激光光束直径(1/e2):1mm nxS|] AVF(YD<U
I~-W4{ @4#q 4.建模任务:期望输出光场 YNRpIhb |k\4\aLj |a*VoMZ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): #.'0DWT\- ^<}9#q/rt • FWHM-直径:0.5mm .D!0$W mOZ • 边缘宽度:50um Ej~vp2 • 效率:>95% jAie[5 • 信噪比(SNR):>30dB M%92^;|` • 杂散光:<5% _zvCc% NTbmI$(
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%XTD39 /Nt#|C> 5.设计方案 ?#YheML? ,&e0~ 7jL+c~ • 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)。 opU=49b • 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)。 ?x1sm"]p' ;h<(vc3@f
N?hQ53#3 n?!XNXb 6. 衍射光束整形器会话编辑器 qIS9.AL duFVh8 lqe|1vN • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 `u$
Rd • 用户必须输入所需的信息 b
5<&hN4g - 入射场 <`rmQ`(}s - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 2[
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- 系统参数 >HNBTc=~t - 制造条件 `?E|frz[ >Q3_-yY+
d9e_slx QxS]6hA 7.设计过程 =z^2KH #{K}o} '5V}Z3zJ/ H1>~,zc>E
_/V<iv 9^;Cz>6s #NQpr 设计和优化过程由两步完成: 2 tD{c^
9< 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 J>Pc@,y 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 niC ;WK f#mNx 8.系统模拟 nVB.sab • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 vz6No%8X • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 J;HYGu: • 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。 ]bxBo • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 YYNh|
2 !ZNirvk
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8u8-:c%{ 9. 初始几何光学设计的结果 )R6h
1 abMB- +pUG6.j% ]31>0yj[Q $40G$w 感兴趣的优化函数 P* X^)R • 效率满足(>95%) ^^,cnDlm • 信噪比不满足(<30db) d?:KEi-<7 • 杂散光不满足(>5% #qLsAw--Q 6-E>-9]'E .A6D&-&z H(?)v.% O06 2c)vIY 10. 后续IFTA优化后的结果 $8>kk )[b\wrc 68*a'0 H 48YX(HI
"m#17J_ n(uzqd 感兴趣的优化函数 )J^5?A • 效率满足(>95%) >}T}^F • 信噪比满足(<30db) N\l|3~ • 杂散光满足(<5%) G&Fe2&5!w e"#QUc( 11.总结 P2Jo^WS • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 MO^Q 8v • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Ztl?*zL • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Mz7qC3Z • 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。 p40;@gUug • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 6Y`rQ/F
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