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 京东双十一活动红包购物券领取 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 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1730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
    6333
    光币
    25810
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 T#^   
     @D8c-`LC"*  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 o)'T#uK  
    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。 cj-P&D[Ny[  
    |@={:gRJ{x  
    2．模拟任务 go/]+vD  
    Rd;k>e  
    DF'-dh</*  
    DOE： .Vux~A  
    相位型衍射 Lm\N`  
    光束整形器 Z{`;Ys:zk  
    直径：2mmx2mm s S8Z5k;  
    形状：圆形 e0"R7a  
    相位级次：16     b9[;qqq@'  
    $<2r;'?0D  
    ~fB: >ceD  
    3.建模任务：入射光场 7*y_~H  
    ^ng#J\  
    ?U~C= F?K  
    高斯准直激光光束的光束参数 =6imrRaaV  
    CQ2{5  
    • 波长：632.8nm 4)+MvKxjS  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm X>2_G ol!  
    D61CO-E(D  
    Rj9z '?a9  
     on $?c  
    4.建模任务：期望输出光场 U?JZ23>bbw  
     @jO3+  
    !7@IWz(, "  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: tYiK#N7  
    2V_C_5)1  
    • FWHM-直径：0.5mm fM?HZKo  
    • 边缘宽度：50um `GS!$9j  
    • 效率：>95% :L&Bbw(  
    • 信噪比（SNR）：>30dB E"bYl3  
    • 杂散光：<5%  db^S@}  
    vb)Z&V6(  
     zx'G0Z9]  
    ?1i>b->  
    5.设计方案 \-N 4G1  
    dON 4r2-yC  
    Bvzl* &?  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 2 ]5dSXD  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 rA&|!1q"B  
    Zalgg/.  
    +I#4+0f  
     MBRRzq%F  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 T[B@7$Dp*  
     [c]X) @#S  
    OEy'8O$  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 048BQ  
    • 用户必须输入所需的信息 E{sTxO I$  
    - 入射场 XWZ *{/u  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） } WY7!Y  
    - 系统参数 *O,\/aQ+  
    - 制造条件 KB <n-'  
    |1X^@  
     D`0II=  
    Um]>B`."wK  
    7.设计过程 &e@2zfl7  
    bVSa}&*kM  
    1u7 5  
    A;m)/@  
    OsPx-|f S~  
    ;({&C34a  
    ]=of=T:  
    设计和优化过程由两步完成： 'W usEME  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 1BwCJ7?8  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 +u' ?VBv  
     P\KP)bkC  
    8.系统模拟 , fFB.q"  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 /vS!9f${  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 o{pQDI {R  
    • 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。 PF*<_p"j  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 .9+"rK}u  
    wQWokpP;T7  
     y_M<\b  
    7'Y 3T[  
    9. 初始几何光学设计的结果 i%+cPQ^o  
    CdlE"Ye  
    o $oW-U  
    SdBv?`u|g  
    cOcF VPQ  
    感兴趣的优化函数 /cF 6{0XS9  
    • 效率满足（>95%） ^ '!]|^  
    • 信噪比不满足（<30db） DxR__  
    • 杂散光不满足（>5% Pe8W Br;`  
     5s_7 P"&H  
    E ;65kZ  
    $UavM|  
    oh:q:St  
    10. 后续IFTA优化后的结果 Ac'[(  
           W,5A|Q~  
    SkBa- *MC  
    8PB(<|}u  
     )9MmL-7K  
    Kl GPu GL  
    感兴趣的优化函数 0?  (  
    • 效率满足（>95%） uQazUFw  
    • 信噪比满足（<30db） ]c]rIOTN  
    • 杂散光满足（<5%） vBx*bZ  
    akHcN]sa2  
    11.总结 8M*[RlUJB  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 Gf\Dc   
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 cP%mkh_ri  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 A9\m .3jo  
    • 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。 vJVL%,7  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 Da*=uW9  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表