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1.简介 4Q/{lqG m.p$f$A_ 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 #}Yrxf 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。 DuNindo8 e!PB3I 2.模拟任务 %&_^I* w
>2sr^!y .XqeO@z DOE: + %v1X&_\ 相位型衍射 @R}3f6@67 光束整形器 5F+G8 直径:2mmx2mm d)S`.Q 形状:圆形 &8w#
4*W 相位级次:16 Y0.'u{J* QyxUK}6mr ]Zt ]wnL+ 3.建模任务:入射光场 WQ 2{`'z N2k<W?wQ s;YbZ*oaMe 高斯准直激光光束的光束参数 UOsK(mB DI8<0.L • 波长:632.8nm q8&l%-d` • 激光光束直径(1/e2):1mm d|oO2yzWv `vMhrn
5VP0Xa ~ 8q%y(e 4.建模任务:期望输出光场 70GBf" ax>j3HKi g9q}D- 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): PcEE`. t[J=8rhER • FWHM-直径:0.5mm En1LGi4# • 边缘宽度:50um W^H3 =hZ • 效率:>95% *<W8j[? • 信噪比(SNR):>30dB /zt M' • 杂散光:<5% PWyf3 !ig&8:
(T0MWp 0 MW6z&+Z 5.设计方案 71\53Qr#U uf90 ?!&%-R6* • 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)。 t+}wTis • 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)。 ZaU8eg7 *s*Y uY%y
,bXZ<RY$ F^'$%XK V 6. 衍射光束整形器会话编辑器 i? ~-% VK]U* V1 \OA{&G. • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 l>}f{az-T • 用户必须输入所需的信息 nV7Vc; - 入射场 _ Lb"yug - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) #'q7 x - 系统参数 VJqk0w+ - 制造条件 hp)^s7H
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N"G aQ /3,Lp-kp 7.设计过程 3}<U'%sd #M16qOEw /W$i8g *$ g!/,
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o6x L)bMO8JH~m l P3|h* 设计和优化过程由两步完成: ~_vSMX 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 \jtA8o%n 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 zo(#tQ-'m OALNZKP 8.系统模拟 b/'c
h • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ^
*"f C • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 W~'xJ • 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。 C~B ]@xxK) • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 X`KSj
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Gv&G2^ M_};J; 9. 初始几何光学设计的结果 z~pp7 FKTF?4+\U ZOqS"3j! j yx5e ::oFL#+ 感兴趣的优化函数 Y=P*
• 效率满足(>95%) Ev5~= ] • 信噪比不满足(<30db) &/? Ct!_ • 杂散光不满足(>5% ,r~+
9i0N F'Y ad c4Zpt%:}h $V(]z`b& Cy]=Y 10. 后续IFTA优化后的结果 Cf=H~&`Z ,Y/B49 ~\_VWXXvIW .J)TIc__|A
TVD~Ix E$)| Kv^ 感兴趣的优化函数 b&U1^{( • 效率满足(>95%) }tW-l*\U • 信噪比满足(<30db) L/"};VI • 杂散光满足(<5%) D*%am|QL G%erh}0~ 11.总结 H2s:M • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Sf*)Z3f • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 f8]sjeY • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ,-#MEr • 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。 KS$t • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 'QCIKCn<
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