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1.简介 @ ]/AjjLt v7DE 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 *7h!w!LN~ 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。 p~9vP)74u #@"<:!?z 2.模拟任务 |Tm!VFd pGK;1gVj #_(jS+lP?k DOE: |j VM&R2s 相位型衍射 k5C@>J 光束整形器 hWT[L.>k 直径:2mmx2mm /l<<_uk$ 形状:圆形 i}o[- S4 相位级次:16 FDv+*sZ Ldl5zc Ns[ym>x#2 3.建模任务:入射光场 K"[AxB'F %LZ({\5K#f M>>qn_yq4 高斯准直激光光束的光束参数 H03jDM8Q cPU/tkc • 波长:632.8nm vMs$ceq • 激光光束直径(1/e2):1mm i7utKj*57 NbGV1q']
3Bx:Ntx< C,pJ`:P 4.建模任务:期望输出光场 -atGlu2 &2=dNREJ}1 ,ML[Wr'2 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ]/B$br'O{? !k/Pv\j/R • FWHM-直径:0.5mm IW%|G • 边缘宽度:50um QtJg^2@ • 效率:>95% zKsz*xv6b • 信噪比(SNR):>30dB L • 杂散光:<5% `/MvQ/ wu4NLgkE
m~D&gGFt .LuB\o$ 5.设计方案 q=DN
{a: "/nNM{^ 7zv1wb • 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)。
W":PG68 • 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)。 a<A+4uXyD ]d]JXt?)i
+\{&2a? JB&\i# 6. 衍射光束整形器会话编辑器 PT5AA8F vYU;_R a+9*@z2 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 QZ?=M@|f • 用户必须输入所需的信息 /De^
- 入射场 ]l(wg] - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 6Vbzd0dk - 系统参数 6Kj'ZyVL - 制造条件 Cua%1]"4w U7DCx=B
;_(PVo ad_`x 7.设计过程 s-7RW u^j {U} ejO}t:}P _"%B7FK
[*Z`Kc {h KjD"? I
Nc^L 设计和优化过程由两步完成: _6Eu2|vM& 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 6y5A"- 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 pW]4bx@E x+@&(NMP5 8.系统模拟 Fbp{,V@F2 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 fof2
xcH! • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 \i[BP • 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。 c0Dmq)HK? • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 D r9 ?2 1H,g=Y4f%
6ITLGA /n4pXT 9. 初始几何光学设计的结果 >z`,ch6~ 1[*{(e )!Bd6- -OYDe@Wb] K"V:<a 感兴趣的优化函数 O3.C:?;x • 效率满足(>95%) G3G6IP • 信噪比不满足(<30db) vwr74A.g0 • 杂散光不满足(>5% "|m|E/Z-9 =D^TK-H ;_:Oo l, IAOcKQ3 G^(}a]>9 10. 后续IFTA优化后的结果 jb /8?7 &-1./? T|"7sPgGR ;p ]y)3
\NqEw@91B - /c7nF 感兴趣的优化函数 w^1Fi8+ • 效率满足(>95%) 3g~^LZ66 • 信噪比满足(<30db) Lz\UZeq • 杂散光满足(<5%) )n=ARDd^e !?[oIQ)h 11.总结 w G8Wez% • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 *wV[TKaN • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 L"<B;u5pM • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 r
Db>&s3 • 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。 (H?ZSeWx • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 zEw>SP1,
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