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1.简介 w$p v 7L!k9"X`0F 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 0P|WoCX 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。 milU,!7J .e6 :/x~p* 2.模拟任务 ]!/1qF # RtrHm $ZA71TzMV DOE: +iXA|L9= 相位型衍射 EprgLZ1B 光束整形器 $I_aHhKt 直径:2mmx2mm Q$3%aR-2 形状:圆形 p%}oo#%J 相位级次:16 |2mEowAd JLjx4B\ rn(T
Z} 3.建模任务:入射光场 (*|hlD~ k?_Miqr "2 Kh2[K 高斯准直激光光束的光束参数 J<'4(}^| -G{}8GM • 波长:632.8nm c[4Z_5B • 激光光束直径(1/e2):1mm
hp)3@&T P?>p+dM
u|+O%s TQ GSypdEBj+w 4.建模任务:期望输出光场 U:_&aY_ 8tsW^y;S A;h~Fx6s 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 291v
R] N/Z<v* i" • FWHM-直径:0.5mm 8NpQ"0X • 边缘宽度:50um !bQ5CB • 效率:>95% vrH/Z.WD • 信噪比(SNR):>30dB 5)0R: • 杂散光:<5% w*
v%S t;
"o,T
PQ1\b-I 5=l Ava# 5.设计方案 m+CvU?)gJ =YI<L8@g~ syMB~g • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 SFTThM]8M1 • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 h" j{B tlc&Wx
&Jq?tnNd f.Jz]WXw,
6. 衍射光束整形器会话编辑器 rqifjsv \T>f+0=4 !YCYmxw# • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 i,,U D • 用户必须输入所需的信息 \
3ha - 入射场 wuI+$? - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) hmQD-E{Ab - 系统参数 p,U.5bX - 制造条件 !RAyUfS rT <=`9^{
fZ$8PMZv wtaeF+u-R- 7.设计过程 K@ 6$|.bc 2UA h^i-^ FK0nQ{uB" ` O-$qT,_
C}%g(YRhb X]M)T a~WtW] 设计和优化过程由两步完成: 3}2'PC 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 &*r YY\I 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 5_#wOz0u$ LsoP >vJG 8.系统模拟 ~}(}:#>T • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 aOETms w • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 kF`2%g+ • 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。 /(5SJ(a • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 >}Za) Jr|"` f%V
}qRYXjS vA*!82 9. 初始几何光学设计的结果 RKx"
}<#+ N.l+9L0b %TP0i#J ['Hl$2 j ^3^n|T7le 感兴趣的优化函数 P_
U[OM\ • 效率满足(>95%) +m^ gj:yL • 信噪比不满足(<30db) UzWf_r • 杂散光不满足(>5% +' QX` `,3;#.[D $<OX\f% bODCC5yL g/)mbL>= 10. 后续IFTA优化后的结果 5(]=?$$*t WnyEdYA AQw1,tGV %A|9=x*
KY~p>Jmh gG!L#J? 感兴趣的优化函数
:?S1#d_ • 效率满足(>95%) x* ?-KS| • 信噪比满足(<30db) N7v7b<6 • 杂散光满足(<5%) 4"nb>tA %wzDBsX 11.总结 <%Zg;]2H` • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 J^m#984 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 wM9HZraB< • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 wuRQ
H]N • 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。 .B_LQ;0:
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 >4b:`L
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