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
    • 2056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
    6569
    光币
    26994
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 Y|J=72!]  
     q bCU&G|)  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ^w"hA;  
    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。 N`3^:EJL8  
    %X}vuE[[UC  
    2．模拟任务 v,z~#$T&  
    +{m+aHk  
    SD:`l<l  
    DOE： _5(1T%K)  
    相位型衍射 P/^@t+KC  
    光束整形器 x>tm[k  
    直径：2mmx2mm ~-uf%=  
    形状：圆形 `-R&4%t%  
    相位级次：16     %|^,Q -i,  
    v^F00@2I  
    I|>.&nb  
    3.建模任务：入射光场 , /jHhKW  
    kumo%TXB&  
    gyV`]uqG  
    高斯准直激光光束的光束参数 a#[gNT~[  
    @g+v2(f2v  
    • 波长：632.8nm 6A|XB3  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm ["Tro;K#  
    :RJo#ape  
    .a(G=fk  
     dTu*%S1Z  
    4.建模任务：期望输出光场 T<b* =i  
    /0Qo(  
    *qAG0EM|  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: o"z;k3(i$7  
    Qp)?wny4  
    • FWHM-直径：0.5mm XqhrQU|wM  
    • 边缘宽度：50um 5L~lF8  
    • 效率：>95% (: k n)  
    • 信噪比（SNR）：>30dB 1>Vq<z  
    • 杂散光：<5% N#)Klq87z  
    Kb;Pd!Q  
     Nq\)o{<1  
    Q=vo5)t   
    5.设计方案 M8\/[R\  
    nN@ Ch  
    *zDDi(@vtK  
    • 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）。 |O'*CCrCL  
    • 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）。 *n# =3D  
    ad47 42  
    8fBhX,1  
     V m8dX?  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 ZqpK}I  
     f}4A ,%:1  
    HINk&)FC  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 c&wiTvRV  
    • 用户必须输入所需的信息 ?OoI6 3&  
    - 入射场 V>Xg\9B_  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） !+z^VcV  
    - 系统参数 i ps)-1  
    - 制造条件 f\q5{#"z  
    ,L~aa?Nb-  
     re#]zc<  
    5 $$Cav  
    7.设计过程 61&{I>~1  
    Lc[TIX  
    G/fBeK$.  
    F^%\AA]8  
    Xo[cpcV  
    F1B/cd  
    @2d9 7.X  
    设计和优化过程由两步完成： C2=PGq  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 Ygkf}n  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 %{cVG-<_iz  
     O{7#Xj :_  
    8.系统模拟 ~UQ<8`@a  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 :"Tkl$@,  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 V51kX{S  
    • 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。 0`p"7!r  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 )D'# >!Y  
    TvT>UBqj=  
     Ex*{iJ;\  
    ;V?(j 3b[  
    9. 初始几何光学设计的结果 COw!a\Jl  
    q+<,FdG  
    4MW oGV9  
    Oj_F1. r  
    aUc#,t;Qd  
    感兴趣的优化函数 zw$\d1-+h  
    • 效率满足（>95%） KU0Ad);e  
    • 信噪比不满足（<30db） gM]E8%;{  
    • 杂散光不满足（>5% /n>vPJvz  
     OkISR j'!U  
    N=T}  
    q*Hg-J}  
    5[)#3vY  
    10. 后续IFTA优化后的结果 wTZ(vX*mK  
           sMUpkU-  
    r)Zk-!1  
    /?XI,#j3kM  
     52Dgul  
    [P ;fv  
    感兴趣的优化函数 }0@@_Y]CC  
    • 效率满足（>95%） u(f;4`  
    • 信噪比满足（<30db） QXL .4r%  
    • 杂散光满足（<5%） P0hr=/h4  
    n4 N6]W\5  
    11.总结 ]>k8v6*=  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 Q!=`|X|:  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Lr6C@pI  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 !^0vi3I  
    • 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。 r%X M`;bQX  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 S<'_{uz  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表