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1.简介 1t.R+1[c F'1k<V? 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 z?)He)d 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。 #*^e,FF< wZQ)jo7*g 2.模拟任务 )T9~8p. M_Bu,<q^ )AI?x@ DOE: opXDm\ 相位型衍射 "mR*7o$| 光束整形器 h(nj,X+ 直径:2mmx2mm iUTU*El> 形状:圆形 ~T%Ui#Gc 相位级次:16 Bhe{L?}0 44~hw: B X*69 3.建模任务:入射光场 #ra*f~G okstY4f' "Kq>#I'%W 高斯准直激光光束的光束参数 ~cIl$b UA0F): • 波长:632.8nm $Zxt&a • 激光光束直径(1/e2):1mm z3W3=@ o5SQ1;`
ya.n'X14 d*2u}1Jo8 4.建模任务:期望输出光场 P_&p=${ LL.x11o3 IB8gDP2 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): RJhK$\ wx*1*KZ • FWHM-直径:0.5mm t+O e)Ns • 边缘宽度:50um 5]d{6Nc3P • 效率:>95% -9d%+O~v6~ • 信噪比(SNR):>30dB a.q;_5\5` • 杂散光:<5% VO_dA4C}z :b@igZ<
{n&Uf{ /P:EWUf' 5.设计方案 :RiF3h( F?BS717qS% u%B&WwHG • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 <^c3} • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 E{%SR g*J@[y;
id?E)Jy KP{3iUqvO 6. 衍射光束整形器会话编辑器 E7`qmn Da_()e[9p u okc:D • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 "%@v++4y • 用户必须输入所需的信息 mp1ttGUtM - 入射场 0%#\w*X8 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Qnt5HSSt - 系统参数 DpvrMI~I_ - 制造条件
)%F5t&lum ! %Ny0JkO
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gWPa.'3 /iG7MC\` 7.设计过程 pO]8
dE0 R\O.e :c=.D;, y}"7e)|t%
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n !OAvD# 设计和优化过程由两步完成: :mZYS4L~ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 `q_<Im%I 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 gKi{Y1 i=rH7k 8.系统模拟 [Y/:@t"2y • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 T1bd:mC}n • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 g7n" • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 eV2mMSY • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 6R4<J%$P v&;:^jJ8
eB]R3j{ e|lD:_1i 9. 初始几何光学设计的结果 tj5giQ3DG) k ;KdW P ea9oakF 3WUH~l{UJ |5MbAqjzC 感兴趣的优化函数 S
v`qB'e2 • 效率满足(>95%) #/70!+J_UF • 信噪比不满足(<30db) 1@qgF • 杂散光不满足(>5% :Li/=>R^ xDjV`E] Mvcfk$pA ue{xnjw>U Jp~zX
lu 10. 后续IFTA优化后的结果 RE"^
)- g0&\l}&%U 5kMWW*Xtf ,D=fFpn
|FNCXlgZ 6v732;^ 感兴趣的优化函数 r{K;|'d%h • 效率满足(>95%) ^jSsa • 信噪比满足(<30db) VaLs`q&3> • 杂散光满足(<5%) Q8nId<\( o\=n4;S 11.总结 8e2?tmWM • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 zT9JBMNE: • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 #&8rcu;/ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 {/8Q)2*>0 • 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。 QP(BZJC • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 MMQ;mw=^]
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