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1.简介 nl.~^CP Hf!9`R[ 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 $:xF)E 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 InAU\! ew V+P8P7y37B 2.模拟任务 .LWOM8) cr2{sGn| aE%eJ)+K DOE: ru#T^AI*^ 相位型衍射 2O}s*C$Xav 光束整形器 i!s~kk 直径:2mmx2mm `;zu1o 形状:圆形 XfD
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# 相位级次:16 4W[AXDS !&1}w86 K7)j 3.建模任务:入射光场 Vp5V
m ?{y:s!! IwZZewb-a 高斯准直激光光束的光束参数 CnM+HN30o S7@ZtFf • 波长:632.8nm t;Fbt("]: • 激光光束直径(1/e2):1mm <=B1"'\ '8]|E
/1[}G! Ek gZxT_& 4.建模任务:期望输出光场 (cPeee%Q 8=ukS_?Vy ==PQ-Ia 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): *K0j5dx F^/~@^{P • FWHM-直径:0.5mm E.5*Jr=J • 边缘宽度:50um w>/pQ6=OFR • 效率:>95% (ffOu#RQ3 • 信噪比(SNR):>30dB uFA|rX • 杂散光:<5% N3S,33
8s ,}xpYq_/
A>&>6O4 A?6{ 5.设计方案 [[.&,6 F3H:I"4 $=@9 D,R • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 c_D,MW\IC • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 -.+KCt G$+ T_YMM'`
a!hI${Xn TnMVHO- 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ;|;h9" g'd*TBnk :yFTaniJ'. • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 eEg1- • 用户必须输入所需的信息 HNkZ1+P { - 入射场 '<{oYXZW3 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) LB64W ;#h - 系统参数 hM1&A - 制造条件 4cVs(`g^ cx1WGbZ
UG^?a "p6:ekw 7.设计过程 mPw56> ba:mO$ TS~Y\Cp 4%#V^??E
?Uy*6YS 2y
.-4?e #:Sy`G6!? 设计和优化过程由两步完成: 5qeS|]^` 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 B'lxlYV1 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 .T62aJ
hsQ rd%{f 8.系统模拟 zDGg\cPj9 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 R>YMGUH~w • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 "k_n+cH% • 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。 Ep,0Z*j • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 )2<B$p J*q=C%}.
Zc' >}X[G P/1UCITq} 9. 初始几何光学设计的结果 '@}?NV0 e$xv[9 Oa_o"p<Lr 2*7s9g }:c,SO! 感兴趣的优化函数 MTFVnoZMQ_ • 效率满足(>95%) :v
WYII7 • 信噪比不满足(<30db) p#8LQP~0$ • 杂散光不满足(>5% a@a1TpLQ l_q>(FoqA ,ovv i&s=!` )zc8bS 10. 后续IFTA优化后的结果
r1az=$ Xw}Y!;<IEu X%R^)zKV O^="T^J
y\f 8Ird w2C!>fJ]1 感兴趣的优化函数 z1@sEfk> • 效率满足(>95%) &t%&l0 • 信噪比满足(<30db) ZX5A%`<M • 杂散光满足(<5%) }AH|~3|D (!&O4C5 11.总结 a ~iEps • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ht74h • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 l<MCmKuYp • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 U%PMV?L{ • 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。 8wx#,Xa
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 d# ?*62
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