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
    • 2130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
    6613
    光币
    27214
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 HGmgQ>q@M$  
     $DW3H1iW  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 x Yr-,$/  
    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。 %>'2E!%  
    0B)l"$W[)/  
    2．模拟任务 7\ d{F)7E  
    >x)YdgJ*  
    Q17"hO>kC  
    DOE： >%+ "-bY  
    相位型衍射 dz.]5R  
    光束整形器 ]@1YgV  
    直径：2mmx2mm DR/qe0D  
    形状：圆形 ?_[xpK()  
    相位级次：16     o#E 3{zM  
    YKLh$  
    =nOV!!  
    3.建模任务：入射光场 R|H9AM ~E  
    *=0Wh@?0  
    Pgg6(O9}B^  
    高斯准直激光光束的光束参数 NAhV8  
    "xZ]i)  
    • 波长：632.8nm PaV[{ CD  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm @lAOi1m,,  
    =<(:5ive  
    nL@ "FZ`(  
     {6)fZpd)@  
    4.建模任务：期望输出光场 ?UQVmE&  
    W^0F(9~!(  
    8rXq-V_u  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: gBHev1^y  
    W5(t+$L.  
    • FWHM-直径：0.5mm (?xGl V`n  
    • 边缘宽度：50um {f#{NA5  
    • 效率：>95% BDxrSq,H  
    • 信噪比（SNR）：>30dB ]P$8# HiX  
    • 杂散光：<5% >yUThhJRn  
    F1R91V|  
     $-"AMZ899  
    wRb%-s  
    5.设计方案 ]R}#3(]1  
    y#HD1SZ  
     O/gok+K  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 rB?u.jn0T  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 F }pS'Y  
    >joGG T  
    j2lo~J)  
     -'JTVfm.  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 +%X_+9bd  
     k@5#^G  
    [V{JuG;s  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 w(r$n|Ks9  
    • 用户必须输入所需的信息 K7<'4i~k  
    - 入射场 F^_d8=67h  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） :7Rs$ -*Uk  
    - 系统参数 NmST1pMk  
    - 制造条件 9 f-T>}  
    aRq7x~j )\  
     q?8MKf[N  
    v6oPAqj,r  
    7.设计过程 G#5Cyu<r!  
    @S?.`o  
    Q6,rY(b6  
    3k;U#H  
    NUH;GMj,,  
    C-qsyJgZy  
    7E Y~5U/4  
    设计和优化过程由两步完成： |{PQ0DS  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 "x9xJ  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 ="@W)"r  
     =d~]*[8  
    8.系统模拟 @EfCNOy  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 P.qD,$-  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 M=yZ5~3  
    • 可以通过光路编辑器（Light Path Editor）的工具（Tools）按钮将这个衍射光学工具箱光路图（Diffractive Optics Toolbox LPD）转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估，如下图所示。 ?#}=!$p  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 dtA- 4Ndm  
    `"AjbCL  
     |GK [I  
    T 6QnCmB4  
    9. 初始几何光学设计的结果 P(X#w  
    \^Y#"zXo1  
    ZhxMA*fL  
    W{ eu_  
    8o-?Y.2  
    感兴趣的优化函数 JsnavI6  
    • 效率满足（>95%） &M>S$+I n  
    • 信噪比不满足（<30db） "oz @w'rG  
    • 杂散光不满足（>5% ,Lv} Xku  
     ,EZ&n[%Ko  
    =#BeAsFfO  
    y{u6t 3  
    + A0@# :B  
    10. 后续IFTA优化后的结果 -mY90]g  
           f@LUp^Z/v  
    W3<O+S&  
    GZZLX19s q  
     r0\bi6;s/  
    yqejd_cd  
    感兴趣的优化函数 6\5U%~78  
    • 效率满足（>95%） Hkg@M?(  
    • 信噪比满足（<30db） H5&>Eny  
    • 杂散光满足（<5%） 7[D0n7B@  
    S<Q1 &],  
    11.总结 44%H? ,d  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。  u`bWn  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 IC}zgvcW  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 {q}: w{x9u  
    • 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。 Ku&(+e  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 FblGFm"P  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表