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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 =@'"\
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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$T#o{pai
T]xGE ]8#{rQ( 6. 衍射光束整形器会话编辑器 P|?z1JUd .&ZVy{uP 2a^(8A`7W • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 qz:OnQv! • 用户必须输入所需的信息 8Xr3q eh+ - 入射场 [|YMnV<B - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) wcOAyo5(n - 系统参数 jy?^an}#h - 制造条件 "~ /3 Qmrcng}P
CY:pYke= WXM_H0K 7.设计过程 &+
IXDU ~^eAS; Pzqgg43Xf h\5
7t@A
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{x_>M kBTuM" 3"".kf,O5e 设计和优化过程由两步完成: {*2A%}S 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 JsC0^A;fM 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 H\^^p!^) KQqlM 8.系统模拟 ;(sb^O • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 \bg^E>- • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Z_;' r|c • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 )sQbDA|p • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ovl@[>OB %nIjRmqM~
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N/ 9.R_= 9. 初始几何光学设计的结果 S.I<Hs BK +JHT P$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$P*_G 2vwT8/ 1^,r S 10. 后续IFTA优化后的结果 8dpVB#]pp, z/TRqD BP7_o63/G }X$>84s>[P
`SVR_ >hXUq9;: 感兴趣的优化函数 ;R67a
V, • 效率满足(>95%) ^mGT ZxO • 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
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