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1.简介 }R`}Ey|{
<<6gsKP 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 sNJ?Z"5k1h 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。 X:W}S/ MJ.Kor 2．模拟任务 =h}PL22
s "l ^v5
Ps~)l#gue
DOE： ^@]yiED{g
相位型衍射
sVP2$?
光束整形器 uR82},r$m
直径：2mmx2mm dq3"L!0u
形状：圆形 z_a7HCG2
相位级次：16 C12y_E8Un HK<oNr.d52  )`zfDio-1V 3.建模任务：入射光场 7/BA!V(na Og kb N`
g= s2t"&
高斯准直激光光束的光束参数 bc\?y2
3
^7C,GaDsn
• 波长：632.8nm v9Ez0 :)
• 激光光束直径（1/e2）：1mm [q!)Y:|u_>
M:w]g` LKl
 %`:+A?zL
U FUm-~x` 4.建模任务：期望输出光场 p fg>H hj[sxC>z5 jce2lXMm
期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: %$F\ o1S
r 'u[>uY
• FWHM-直径：0.5mm ooT~R2u
• 边缘宽度：50um n:YA4t7S
• 效率：>95%
)F:UkS
• 信噪比（SNR）：>30dB RQ[6svfP
• 杂散光：<5% YQ5d!a.
fh e%5#3
 U
KdCG.E9^ JC4Z^/\. 5.设计方案 E)F"!56lV Q |^c5 N9cUlrDO
• VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 G K:pt8=
• 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。
_95`w9
1 *$-.
 )9> E} SU/
M \3Zj(E/ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 %R 1$M318
R8 R,!3 N 8BwJWxBQ
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 6o ]X.plr
• 用户必须输入所需的信息 `oo(\O7t=
- 入射场 G7H'OB
&
- 期望的输出场=设计目标图样（DTP） ~UV$(5&-
- 系统参数 -AU!c^-o
- 制造条件 JZB@K6 ~dO
}K\ m.+%=d
 i fbO< V .VV:`S 7.设计过程 viR-h
iD /|{~GD +A&  1]Gp \P}
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设计和优化过程由两步完成： {H% 1sI
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 :i:M7 }r
2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 j
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^{Y9!R*9U* 8.系统模拟 *^P$^lm?S • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Q@/35 8.LA • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 DnW*q/=w • 可以通过光路编辑器（Light Path Editor）的工具（Tools）按钮将这个衍射光学工具箱光路图（Diffractive Optics Toolbox LPD）转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估，如下图所示。 9 ~$' ? • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 4I^8f||b _ ,BG
L|5?3z
 [boB4>. }H<87zH 9. 初始几何光学设计的结果 \@HsMV2+zN wsLfp82  YX:[],FP
LdM9k(
w*"h#^1z
感兴趣的优化函数 _lj&}>l
• 效率满足（>95%） !*l5%H
• 信噪比不满足（<30db） CERT`W%o
• 杂散光不满足（>5% :=K <2
<i!7f26r  {y
k0Zef_ S
2SJFp @d86l.= 10. 后续IFTA优化后的结果 Fz4g:8qdA R
s)Nz< d  #$[}JiuL/
xK3}z N$T
 U}Aoz| k3wAbGp 感兴趣的优化函数 o7W1sD1O • 效率满足（>95%） I2PFJXp_]n • 信噪比满足（<30db） Zr.6J*& ! • 杂散光满足（<5%） Tp?l;DU 5<y pK`Kq 11.总结 k)l^ ;x- • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 12,,gwh • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 z;VabOr^ • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 H(T Y. • 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!L6NS_Q, • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 Ce0YO~I
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