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1.简介 UXD?gK1 /{ YUM~ 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Y M{Q)115 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。 hY+3PNiI@ C0/s/p' 2.模拟任务 udtsq"U_% }`6-^lj ?2[=llS4 DOE:
T~8` {^ 相位型衍射 8OH<ppi 光束整形器 GJWC}$#TY 直径:2mmx2mm 8(ny^]v| 形状:圆形 bL_s[-7 相位级次:16
/Z! ,1 XOa<R a<tUpI$ 3.建模任务:入射光场 I@cKiB wJ! a1ZGMQq! 高斯准直激光光束的光束参数 OH5
kT$ As@~%0 S • 波长:632.8nm .6!]RA5!= • 激光光束直径(1/e2):1mm 1w+OnJI? n-,~Bp
[
G,{L=xOh V)R-w` 4.建模任务:期望输出光场 H:U1#bQQ: meR%);\ X X{:$f+ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): l*_b)&CH )ty
*_@N0 • FWHM-直径:0.5mm /.'1i4Xa1P • 边缘宽度:50um ~J)4 (411 • 效率:>95% 0VoC|,$U • 信噪比(SNR):>30dB [KWF7GQi • 杂散光:<5% @`}'P115@ DBCL+QHA
0J$wX yh 1>a^Q 5.设计方案 rZGbU&ZM8 3I:DL#f &>I8^i • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 RfN5X}&A • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 sf\;|`} +hjc~|RK
U{>!`RN 5`x9+XvoN 6. 衍射光束整形器会话编辑器 >z^T~@m7l DX$`\PA "%f>/k;!h. • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 BD4.sd+H, • 用户必须输入所需的信息 7{<F6F^P - 入射场 /f%u_ 8pV% - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) J)jiI> - 系统参数 ~d{E>J77j - 制造条件 .)cOu> 2vWkAC;
}=f}@JlFB }ZYK3F 7.设计过程 `=-}S+ @~63%6r#4M ~Dy0HVE -3 W4
x<ENN>mW1 c,D'Hl6(% [dzb{M6_ 设计和优化过程由两步完成: m
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 F`u{'w:Hv 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Oi7=z?+j X&p-Ge1>z 8.系统模拟 O-y"]Wrv • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 D!Gm9Pa} • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 U{ O\ • 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。 /FYa{.Vlr • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 1qQgAhoY Pc(2'r@#
CZa9hsM tICxAp: 9. 初始几何光学设计的结果 eq@ v2o7 "QlCcH`g \7C >4 /60[T@Mz 7H[+iS0 感兴趣的优化函数 {T^'&W>8G8 • 效率满足(>95%) 6Nl$&jL • 信噪比不满足(<30db) =}q4ked/ • 杂散光不满足(>5% h:GOcLYM@X w_{z"VeD c:$:j,i} q?MYX=Y6 J%A`M\ 10. 后续IFTA优化后的结果 sZbzY^P MkYem6 O.4"h4{' L;f=\q"g
j)]'kg -s)2b
; 感兴趣的优化函数 &6:,2W&s • 效率满足(>95%) .o-j • 信噪比满足(<30db) <.' cCY • 杂散光满足(<5%) \LYQZ*F
b:3hKW 11.总结 .ClCP?HG • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 -'0AV,{Z • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 B>]5/!_4 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 8qc%{8 • 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。 jK=*~I • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ^&<*$Ai~
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