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1.简介 Hq[vh7Lux ?\
qfuA9. 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。
~s
:Ml 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。 cVg!" DH#n7s'b 2.模拟任务 F)W7,^=X>- J73B$0FP .3{PgrZ DOE: ?f\;z<e| 相位型衍射 *@XJ7G[ 光束整形器 DP(JsZ} 直径:2mmx2mm %[x oA)0! 形状:圆形 lHV&8fny 相位级次:16 [r,ZM $yZ(c#L IEx`W;V]K 3.建模任务:入射光场 bVB_KE zfAkWSY qhKW6v 高斯准直激光光束的光束参数 5$v,%~$Xds 4QK~qAi • 波长:632.8nm rRTAWAs%T • 激光光束直径(1/e2):1mm Po%+:0oX }mz6z<pJ_
QbF!V%+a's i|z=q 4.建模任务:期望输出光场 DrG9Kky{ *u2pk>y) (XQBBt 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): qdlz#-B MOiTzL* • FWHM-直径:0.5mm j^t#>tZS • 边缘宽度:50um l>KkK|!T^i • 效率:>95% VSK!Pc.G} • 信噪比(SNR):>30dB ;*3OkNxa3 • 杂散光:<5% FC' v= * 7*!h:rg
tWs ]Zd F"3LG" 5.设计方案 EJd l%j 0Zt=1Tv EFb1Y{u^\! • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 %gF; A* • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 j{.P'5e@pZ 0i76(2
[d(@lbV0 :YL`GSl 6. 衍射光束整形器会话编辑器 r%M.rYLG{ &"D * ?w{ lC, • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 w]4=uL6 • 用户必须输入所需的信息 q,#j
* - 入射场 Lo'P;Sb4<} - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) [n[!RddY - 系统参数 eYQq@lrWv - 制造条件 ^E)Kse.> !xU1[,9
>~;MQDU5*Y uXs.7+f 7.设计过程 }y<p_dZI dQ4VpR9|; v6gfyGCJ
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fl{wF@C6 c:
/Wk byj}36LN62 设计和优化过程由两步完成: ]K]$FX<f 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ~$#"'Tl4J 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 =B}a +0u! ;Up'+[Vj'C 8.系统模拟 ]9xuLJ) • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 'A0.(a5 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 7j9:s>D • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 ()< E?D= • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 kB|jN~ }b9"&io
G_GPnKdd 2$>"4
N 9. 初始几何光学设计的结果 `>M-J-J %SKp<>;9 P\;L#2n 8p4J7 - jo75MSj 感兴趣的优化函数 QXXB>gOY5 • 效率满足(>95%) {1RI!#[\ • 信噪比不满足(<30db) vwVK^B • 杂散光不满足(>5% C-
Aiv@@<= Fai_v{&? 8dg\_H_ z6~cm6 j ^[K3]*!@ 10. 后续IFTA优化后的结果 6S#Y$2
P /}G+PUk7 ^
olaq(z OE{{,HFa`G
z/IA
@ XLEEd?Vct9 感兴趣的优化函数 ~r<@`[-L • 效率满足(>95%) cL31g_u • 信噪比满足(<30db) wul$lJ?tE • 杂散光满足(<5%) n#jBqr&!M VMry$ 11.总结 tUS)1*{_ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 XILB>o.^3 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 |eN#9Bm • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 zV)(i<Q • 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。 Y7WxV>E • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 pkW }\r
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