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1.简介 r>>4)<C7J *Ce8(
"v, 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 <yoCW?# 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。 Sckt gp8 -\6";_Y 2.模拟任务 BLepCF38 \d"uR@$3mG F!>92H~3G DOE: .C6wsmQ 相位型衍射 T<jo@z1UL 光束整形器 X@["Jjp 直径:2mmx2mm /~8<;N>,+ 形状:圆形 G{ |0} 相位级次:16 CMcS4X9/} ?g~w6|U(r ?Aq
\Gr 3.建模任务:入射光场 P"Scs$NOU? &Zzd6[G+ &J]|pf3m 高斯准直激光光束的光束参数 Mk3~%` Qb N7sg~~ • 波长:632.8nm xr;:gz!h • 激光光束直径(1/e2):1mm K)D5%?D ~BUzyc%
@Sik~Mm_h mY)Y47iL 4.建模任务:期望输出光场 =6sA49~M M1Frn n n#US4&uT4A 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): b0PQ;?R#V l[,RA?i
{ • FWHM-直径:0.5mm j O-H1@; • 边缘宽度:50um N!W# N$ • 效率:>95% +zl2|' • 信噪比(SNR):>30dB LH:M`\(DL1 • 杂散光:<5% V(?PKb-w) z PW [GkD
%8L>|QOX #NvL@bH 5.设计方案 ]_hrYjX; 1#Ls4+]5 J{69iQ • 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)。 |}?o=bO • 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)。 lI)RaiMr= @)\{u$
ycD}7 ZH1W#dt`[ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 O(_a6s+m K> rZJ[a AZHZUd4 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 #W]4aZ1 • 用户必须输入所需的信息 @W|N1,sp
- 入射场 eZck$]P(6H - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 21LJ3rW_ - 系统参数 US.7:S-r" - 制造条件 +=N!37+G lMQ_S"
#s}cK 2w7PwNb*32 7.设计过程 >l>;"R9N 4/Mi-ls_ N Dqvt$ AB:JXMyK
O^2@9
w xMpQPTte @[=K`n:n_ 设计和优化过程由两步完成: Eq\PSa=gz 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 D,c53B6M 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 `w;8xD(
XMLJX~
8.系统模拟 oPbxe • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 }~akVh`3 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 $Ith8p~ • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 !EuqJjh • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 C||9u}Q< {!/ha$(
qb[UA5S\` zZhA]J 9. 初始几何光学设计的结果 01_*^iCf5 O^L#(8bC 2BGS$$pP &hSABtr} [#3*R_#8R 感兴趣的优化函数 X%sMna) • 效率满足(>95%) M];?W • 信噪比不满足(<30db) *^@{LwY\M • 杂散光不满足(>5% Y+kfMA v W[R^5{k` LT2UY* +{5y,0R :,f~cdq= 10. 后续IFTA优化后的结果 ,SQ`, C
_5 )[]*Y]vSx :p|wo"=@Ge w{$X
:Z
{~y,.[Ga Y48MCL 感兴趣的优化函数 <j<V{Wc • 效率满足(>95%) bgNN0,+8 • 信噪比满足(<30db) .:U`4->E • 杂散光满足(<5%) +!F+mV9 ~TvKMW6/# 11.总结 v"I#.{LiH= • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 {pR4+g • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 O'L9 s>B • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 5X1z^( • 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+<81"B# • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 6 *GR_sMm
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