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) ZEMAX光学系统设计实战
    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
    • 2034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
    6557
    光币
    26934
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 z>~3*a9&  
     } q(0uzaG  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 _Qas+8NW  
    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。 ]f?LQCTq<b  
    0}N^l=jQ  
    2．模拟任务 :8g \B{  
    Fjb[Ev  
    IK);BN2<L  
    DOE： ,5:86'p  
    相位型衍射 H++rwVwj#h  
    光束整形器 50A_+f.7%  
    直径：2mmx2mm B%/Pn 2  
    形状：圆形 I%`2RXBt3^  
    相位级次：16     &D#v0!e~x  
    :QNEA3Q  
    -d]z_ SP@  
    3.建模任务：入射光场 lLv0lf  
    DS fKUx&  
    arJ[.f9s  
    高斯准直激光光束的光束参数 8:bNFgJD  
    &V L<Rx  
    • 波长：632.8nm 0a5P@;"a  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm ';%g^!lM a  
    qMkP/BjV  
    l{4\Wn Va  
     &~8}y+z  
    4.建模任务：期望输出光场 4w,}1uNEf  
    ` {p5SYj  
    t/CNxfY  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: jQhf)B  
    <4Fd ~  
    • FWHM-直径：0.5mm kMA>)\  
    • 边缘宽度：50um qCMcN<:>  
    • 效率：>95% -h}J%UV  
    • 信噪比（SNR）：>30dB V*N9D>C  
    • 杂散光：<5% -#r_9HQ,w  
    =@'"\ "Nh  
     t9}XO M*  
    ZI1RB fR  
    5.设计方案 zV]0S o  
    ':=C2x1d|  
     E9i WGSE  
    • 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）。 q% "nk  
    • 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）。 SO%5ts  
    E$T#o{pai  
    T]xGE   
     ]8#{rQ(  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 P|?z1JUd  
     .&Z Vy{uP  
    2a^(8A`7W  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 qz:OnQv!  
    • 用户必须输入所需的信息 8Xr3q eh+  
    - 入射场 [|YMnV<B  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） wcOAyo5(n  
    - 系统参数 jy?^an}#h  
    - 制造条件 "~ /3  
    Qmrcng}P  
     CY:pYke=  
    WXM_H0K  
    7.设计过程 &+ IXDU  
    ~^eAS;  
    Pzqgg43Xf  
    h\5 7t@A  
    ;# {x_>M  
    kBT uM"  
    3"".kf,O5e  
    设计和优化过程由两步完成： {*2A% }S  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 JsC0^A;fM  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 H\^^p!^)  
     KQqlM  
    8.系统模拟 ;(sb^O  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 \bg^E>-  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Z_;' r|c  
    • 可以通过光路编辑器（Light Path Editor）的工具（Tools）按钮将这个衍射光学工具箱光路图（Diffractive Optics Toolbox LPD）转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估，如下图所示。 )sQbDA|p  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 ovl@[>OB  
    %nIjRmqM~  
     n5b N/  
    9. R _=  
    9. 初始几何光学设计的结果 S.I<Hs  
    BK +JHT  
    P$Dr6;  
    oH;Y}h  
    5u&jNU5m_  
    感兴趣的优化函数 4ldN0 _T5  
    • 效率满足（>95%） _k}b  
    • 信噪比不满足（<30db） r'8e"pTi  
    • 杂散光不满足（>5% k91Y"_&  
     %6n;B|!  
    @ f$P*_G   
    2vwT8/  
    1^,rS  
    10. 后续IFTA优化后的结果 8dpVB#]pp,  
           z/TRqD  
    BP7_o63/G  
    }X$>84s>[P  
     `S VR_  
    >hXUq9;:  
    感兴趣的优化函数 ; R67a V,  
    • 效率满足（>95%） ^mGTZxO  
    • 信噪比满足（<30db） UeRenp  
    • 杂散光满足（<5%） /i]Gg \)  
    D Lu]d$G  
    11.总结 y0Tb/&xN  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 *f[`Yv  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 kN_LD-  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 koUH>J:  
    • 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。 G0^PnE0-  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 5pDxFs=v  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表