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 京东双十一活动红包购物券领取 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1695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
    6281
    光币
    25550
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 *fH_lG%  
     'LbeL1ca  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 95^i/6Gl!P  
    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。 <{cNgKd9  
    4d e]?#=  
    2．模拟任务 =0PRAc  
    ?)' 2l6  
    { 8f+h  
    DOE： "\/^/vn?  
    相位型衍射 t `Y!"l  
    光束整形器 ~3bZ+*H>  
    直径：2mmx2mm H\| ]!8w5Z  
    形状：圆形 hH1lgc  
    相位级次：16     x9)aBB  
    ran^te^Ks(  
    ;;?vgrz  
    3.建模任务：入射光场 Ki/'Ic1  
    )W`SC mr]  
    ?AnjD8i  
    高斯准直激光光束的光束参数 &v$,pg%-:  
    v. Xoq  
    • 波长：632.8nm *!g 24  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm (rr}Pv%yb  
    eB= v~I3  
    V\6(d  
     WDE e$k4.  
    4.建模任务：期望输出光场 h@~:(:zU$  
    @n7t?9Bx  
    MCk^Tp!  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: ]^:hyO K  
    Xb]=:x(  
    • FWHM-直径：0.5mm `l>93A  
    • 边缘宽度：50um SPkKiEdM  
    • 效率：>95% L6:W'u^  
    • 信噪比（SNR）：>30dB dh^+l;!L  
    • 杂散光：<5% K4!P'  
    }pMP!%|  
     rQ    
    !TP6=ks  
    5.设计方案 ?&znUoB  
    g .x=pt  
    -B1YZ/.rz"  
    • 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）。 Ys-Keyg  
    • 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(yQKwVD  
    ch@x]@-;A3  
    JbE?a[Eg?  
     -<^jGrb  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 ~ww?Emrw  
     ^ <qrM  
    [N)#/ 6j  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 x*.Ye 5Jb  
    • 用户必须输入所需的信息 1GtOA3,~;-  
    - 入射场 E: 9o;JU  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） of9q"h  
    - 系统参数 ,>;!%Ui/p  
    - 制造条件 2B7h9P.NB  
    3p=vz'  
     "JkZJ#  
    u]HS(B,ht  
    7.设计过程 7zD- ?%  
    2~f6~\4GL+  
    NB E pM  
    coDj L.u  
    _u> t3RUA  
    ajW[eyX  
    xE%O:a?S  
    设计和优化过程由两步完成： !#q{Z>H`  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ~}BJ0P(VMc  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 }wG,BB%N  
     Aj,]n>{  
    8.系统模拟 eY T8$  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 (]2<?x*  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Cz_AJ-WR  
    • 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。 m$,,YKhh  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 Q6=MS>JW]w  
    ;4 ,'y  
     1t+%Gv^sK  
    qgtn5] A  
    9. 初始几何光学设计的结果 PdT83vOCE  
    (Akd8}nf~  
    *ksb?|<Ot  
    yz ?q(]  
    80Ag  
    感兴趣的优化函数 <P1rqM9^  
    • 效率满足（>95%） ?0{yq>fTu  
    • 信噪比不满足（<30db） R2l[Q){!  
    • 杂散光不满足（>5% GR<c=   
     lWbZ=x_0  
    NCi>S%pD`<  
    ~ FGe ~  
    +semfZ)  
    10. 后续IFTA优化后的结果 m4@MxQm  
           7,*%[#-HE  
    \m f*ge\  
    402x<H  
     Txo@ U  
    l7z 6i*R  
    感兴趣的优化函数 .]P2}w)x?  
    • 效率满足（>95%） g5y;?fqJ  
    • 信噪比满足（<30db） e2c1pgs&+  
    • 杂散光满足（<5%） i}B;+0<drx  
    r0\?WoF2C  
    11.总结 n$4|P O$X  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 M'q'$)e  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 zie=2  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 qgx?"$ Z  
    • 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。 X"j>=DEX  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 X D)  8?  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表