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1.简介 ~i_YrTp Jj%" 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 iF,%^95= 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。 AwnQ5-IR\ 7]sRHX0o% 2.模拟任务 (-S\%,hO [h&)h+xt f[1 s4Dp3- DOE: p.@kv 相位型衍射 @~7y\G 光束整形器 y[`>,?ns5 直径:2mmx2mm T8^`<gr. 形状:圆形 uvG'Kx 相位级次:16 'k'"+ ^5E:hW[* ~dXiyU,y2 3.建模任务:入射光场 (}B3df [/=Z2mtA C*X=nezq 高斯准直激光光束的光束参数 ^O6eFD U LUaOp
" • 波长:632.8nm ,{6Vf|? • 激光光束直径(1/e2):1mm Fv_B(a R1C}S
{<cL@W E4N/or 4.建模任务:期望输出光场 iWGn4p' g{6FpuA|0 l"zwH 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): D?.H|% t1`.M$ • FWHM-直径:0.5mm ;{lb_du2: • 边缘宽度:50um "LNLM • 效率:>95% P+L#p(K • 信噪比(SNR):>30dB $sxRRem{? • 杂散光:<5% y
g:&cIr, 8AVtUU
gp+aUK~o EvYe1Y- 5.设计方案 4^Ke?;v 1,7 1K#%mV_ • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ZS<`.L6B3 • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 Lm8uN? cY^'Cj
icK$W2<8mg ^ 0.` 1$ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 6Vgxfic :i3
W U% 8kLHQ0pmu • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 7#&e0fw/I • 用户必须输入所需的信息
"F=ta - 入射场 }U'VVPh_ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) +!Q*ie+q - 系统参数 ,!H`@Kl - 制造条件 BgT(~8' [*J?TNk
dY{qdQQ} `mthzc3W 7.设计过程 !bIE%cq Mt4*`CxtH; k4PXH I5@8=rFk
*C);IdhK%y $0gGRCCG; I~GHx5Dk 设计和优化过程由两步完成: Zi?:< H} 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ,8.$!Zia 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 "TI>_~ O\SH;y,N 8.系统模拟 LGK&&srJs • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ||L^yI~_d • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 fK _uuw4 • 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。 '|<r[K • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 3a|pk4M v\@pZw=x
F`La_]f?b\ \.'[!GE *c 9. 初始几何光学设计的结果 kl1/( naM~>N O!t=,F1j _pmo
6O 0NK|3]p 感兴趣的优化函数 |/ji'Bh • 效率满足(>95%) ^/VnRpU • 信噪比不满足(<30db) UxxX8N • 杂散光不满足(>5% ==UYjbuU SOZs!9oi =W&m{F96 7GTDe'T ol K+|nR 10. 后续IFTA优化后的结果 -u7NBtgUh {V pk o c39j|/!;Y /~Bs5f.]?
5$$#d_Gj ?6]B6 感兴趣的优化函数
peHjKK • 效率满足(>95%) 4K\o2p?4 • 信噪比满足(<30db) 7n?yf_je • 杂散光满足(<5%) KnKf8c 9Z }<H/q 11.总结 d"@ /{O^1 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 w5^k84vye • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 +hKs • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ,
@!X!L • 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。 jABFdNjri • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 B;S'l|-?
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