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
    • 2062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 WLl_;BgN  
     gU\pP,a  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ws8@y r<R  
    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。 (5- w>(  
    ]&6# {I-  
    2．模拟任务 XN9s!5A<L)  
    |,3s]b`  
    M)S(:Il6Xx  
    DOE： & $E[l'  
    相位型衍射 F. 5'5%  
    光束整形器 e??tp]PLn  
    直径：2mmx2mm Zjqa n  
    形状：圆形 x` T  
    相位级次：16     xCN6?  
    '%Og9Bgd+  
    e R Y2.!  
    3.建模任务：入射光场 _8t5rF  
    <vMna< /d  
    GL;@heP  
    高斯准直激光光束的光束参数 'a.n  
    =k.:XblEe[  
    • 波长：632.8nm ,fWQSc\}  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm hojP3 [  
    5=/&[=  
    F6>K FU8  
     PPoQNW  
    4.建模任务：期望输出光场 \H<gKZquR  
    Q{%2Npvq  
    )Z6bMAb0'N  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: AI KLJvte  
    =&+]>g{T  
    • FWHM-直径：0.5mm oh*Hzb  
    • 边缘宽度：50um HIiMq'H^  
    • 效率：>95% Br/qOO:n$}  
    • 信噪比（SNR）：>30dB \s_lB~"P!3  
    • 杂散光：<5% & gF*p  
    be&5vl  
     vTnrSNdSE  
    <Q57}[$*)  
    5.设计方案 758`lfz=_  
    wQ1_Q8:Z  
    :`u?pc27Sm  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 V|6PKED  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 tW<i;2 l  
    ^RL#(O  
    ~K'e}<-G  
     SZUhZIz&  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 LDg" s0n#  
     /#mq*kNIM6  
    >?Y)evW  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 :Y? L*  
    • 用户必须输入所需的信息 ` =ocr8c  
    - 入射场 sk'< K5~  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） #h,7dz.d  
    - 系统参数 WP(+jL^-  
    - 制造条件 lKVy{X 3]*  
    IZ){xI  
     8aDSRfv*  
    eZ>KA+ C[  
    7.设计过程 bBx.snBK  
    cnJL*{H<2  
    ~\vGwy  
    TFZvZi$u&  
    "n<rP 3y  
    ( mV*7Z  
    QuF76&)7  
    设计和优化过程由两步完成： cb36~{  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 kXj rc  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 rw CFt6;v  
     Y!3Mm*  
    8.系统模拟 a#i85su  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Gp 8%n  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 6snDv4  
    • 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。 D8 S?xK7[  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 ~Te9Lq|  
    "zN2+X"&  
     _:R Q9x'  
    ^{ Kj{M22  
    9. 初始几何光学设计的结果 aJ!(c}N~97  
    ` u|8WK:  
    'A^;P]y  
    C-wwQbdG/  
    -|1H-[Y(  
    感兴趣的优化函数 G,jv Mb`+  
    • 效率满足（>95%） /6?A#%hc  
    • 信噪比不满足（<30db） }kNbqwVP  
    • 杂散光不满足（>5% v~l_6V}  
     n jfh4}g:  
    /KL;%:7  
    {c 82bFiv  
    os :/-A_m  
    10. 后续IFTA优化后的结果 6}V)\"u&   
           ;q=0NtCS=4  
    bHJKX>@{  
    [Ej#NHs  
     m7dpr$J  
    $`KddW0_  
    感兴趣的优化函数 "-y 2En  
    • 效率满足（>95%） 73n|G/9n[  
    • 信噪比满足（<30db） 4yZ'+\ +I  
    • 杂散光满足（<5%） 5g x9W\a ?  
    PpxLMe]  
    11.总结 k!&G ;6O-  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 \t pJ   
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 <N4)X"s  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 \+?>KpE,b  
    • 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。 5hhiP2q  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 Vxr_2Kra  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表