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1.简介 4gNF; ;_ ^"} 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 bof{R{3q 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。 L,F )l2
"w\Iz] 2.模拟任务 zFtw Aa =r [-bT_X )n[ oP% DOE: $ZPiM 相位型衍射 Bi+a)_K 光束整形器 sDH|k@K 直径:2mmx2mm Z`l97$\ 形状:圆形 "16-K%} 相位级次:16 L|3wGY9E 8 '2lc 3ppY@_1 3.建模任务:入射光场 O_p:`h:;M `aS9o]t \c! LC4pE 高斯准直激光光束的光束参数 3}H"(5dL}z j;O{Hvvz • 波长:632.8nm $UZ4,S?V • 激光光束直径(1/e2):1mm I!)gXtJA" l_!.yV{
"}bk
*2 :95wHmk 4.建模任务:期望输出光场 CMIjc(m \Mv8pU )y7SkH| 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 'U)|m {V!Jj6n • FWHM-直径:0.5mm eXa a'bTx • 边缘宽度:50um /
4K*iq • 效率:>95% #lax0IYY= • 信噪比(SNR):>30dB A}#@(ma7 • 杂散光:<5% <[^nD>t_ X,/@#pSOz
62}bs/% (WK$
)f 5.设计方案 $a6&OH/ HRx%m1H -K`0`n} • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 -;z&"> • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 XHO}(!l\ o_gpBaWD
]D7z&h i&^?p|eKa 6. 衍射光束整形器会话编辑器 R0fZ9_d7} i4.s_@2Y ??rx\*,C</ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 j>M
'nQ,;d • 用户必须输入所需的信息 *g5df[ - 入射场 twx8TQ9 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) "w`f>]YLA - 系统参数 &L-y1'i=j - 制造条件 \PzC:H Z{/C4" F
dCcV$BX,K
~Gc+naE> 7.设计过程 bK%go n(a7%Hx2 CScM;U= :*1Gs,
C%v@u$N )^)V yI`O 1uv"5`%s 设计和优化过程由两步完成: d
{moU\W 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ,u(g#T 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 C^r 3r6 bE^Z;q19 8.系统模拟 E]_lYYkA • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 lw? f2_fi • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 i,ku91T • 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。 3OFv_<6 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 E[LXZh 2Z,;#t
AY0o0\6cw \XMl8G 9. 初始几何光学设计的结果 YFLWkdqAY U%_a@&< 1_/\{quE e\.|d<N? kOR%<#:J 感兴趣的优化函数 ms
;RJT2O' • 效率满足(>95%) Q%QpG)E • 信噪比不满足(<30db) )TyL3Z\>( • 杂散光不满足(>5% lyZof_/* `X^4~6/q Ff& VBm +zs;>'Sf ;pb~Zk/[,w 10. 后续IFTA优化后的结果 d2.eDEOsC 5jy>)WqK GFlsI-*` fXIeCn
IQScsqM IwFg1\> 感兴趣的优化函数 s&y • 效率满足(>95%) m98k/w_ • 信噪比满足(<30db) 1
EC0wX • 杂散光满足(<5%) &.7\{q\( $z@e19g T 11.总结 )OH!<jW • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 G!OD7: • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 q97Dn[>3 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 kf-ZE$S4 • 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。 Z1\_[GA • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 |EU}& |