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1.简介 zl8O @g ;\1/4;m 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 uW4)DT9[5 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。 !V/Vy/'`* I_ O8 9Sgn 2.模拟任务 D XFU~J* v0psth?qV ktE~)G DOE: FO[x
c; 相位型衍射 rLP:kP'b 光束整形器 vZhC_G+tGd 直径:2mmx2mm MPa F 形状:圆形 B<^yT@Wc 相位级次:16 8<0~j 1{%3OG^' \.!+'2!m 3.建模任务:入射光场 Vz4/u|gt C=k]g gl.uDO%. 高斯准直激光光束的光束参数 8kn> ? | R\PQ/) • 波长:632.8nm barY13)$U • 激光光束直径(1/e2):1mm LsW7JIQd >aw`kr
u?Pec:3% \B\G=Y 4.建模任务:期望输出光场 (%N=7? {Sl#z}@s 7\;4 d4u 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): st4WjX_Q Z|t`}lK • FWHM-直径:0.5mm @la/sd4` • 边缘宽度:50um ,1|Qm8O • 效率:>95% d1[;~) • 信噪比(SNR):>30dB /w|!SZB • 杂散光:<5% ?ZF~U MP
LgE.n
A-6><X's6 .<fn+] 5.设计方案 W%&gvZre. p+.xye U( r(qwzUI • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 qpt},yn)C • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 o&U'zaj ":I@>t{H*
[}+h86:y %tK^&rw% 6. 衍射光束整形器会话编辑器 gRsV-qS NsJ]Tp5! xGkc_ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 6P$jMjs • 用户必须输入所需的信息 > r
%:!o - 入射场 /l%+l@ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Jn\@wF9xd - 系统参数 h 2QJQ|7a - 制造条件 [gkOwU=? [Dq@(Q s'
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CDO8 .Ce0yAl~ 7.设计过程 QJH(( '=V1'I*
AqZ()p*z j6&q6C X
'pa8h L V\m51H1mqo [G<SAWFg7 设计和优化过程由两步完成: j>I.d+ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 p|`[8uY? 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Io*mFa? o4qB0h 8.系统模拟 qX"m"ko • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 qKjUp" • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 8mnzxtk • 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。 zI&). • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 X[E!q$ag ?y|8bw<
U|jip1\ FdE9k\E#/) 9. 初始几何光学设计的结果 +\GuZ5` gk^`-`P s~b!3l`gu 3bK=Q3N w:|YOeP 感兴趣的优化函数 VthM`~3 • 效率满足(>95%) /I@`B2 • 信噪比不满足(<30db) Y![//tg • 杂散光不满足(>5% p9Y`_g` q6T>y%|FZ @~j--L _s~F/G`iT [E:-$R 10. 后续IFTA优化后的结果 Sd?+j;/" 5X}OUn8 J]gtgt^ pP^"p"<s
b l]YPx8 3BK_$Fy 感兴趣的优化函数 r.10b]b • 效率满足(>95%) <,+6:NmT • 信噪比满足(<30db) $E35W=~) • 杂散光满足(<5%) &?0hj@kd~ c]3^2Ag, 11.总结 yiAusl; • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 rT!9{uK • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 8
huB<^ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 kT,2eel • 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。 D]zpG • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 G}0fk]%\:
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