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1.简介 M"B@M5KT b )Tl* 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 5:$Xtq 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 +|9f%f6vp )&Mq,@ 2.模拟任务 >d97l&W 9l#gMFknI g**5z'7 DOE: w
[L&* 相位型衍射 %;tJQ%6-.S 光束整形器 ).Q[!lly 直径:2mmx2mm rEmwKZF' 形状:圆形 \TZ|S,FS 相位级次:16 dkpQZXi9% G~(&3
k1RV' 3.建模任务:入射光场 2
^oGwx @ cN5"i0xk u3ST; 高斯准直激光光束的光束参数 94y9W# \qB6TiB/ • 波长:632.8nm &*A:[b\ • 激光光束直径(1/e2):1mm -zdmr"CA +X[8wUm|^
WI{ ;#A 8RU.}PD 4.建模任务:期望输出光场 @i{]4rk lv pr/'J!{^ g8'~e{=( 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 2eHx"Ha `H"vR:~{ • FWHM-直径:0.5mm v1h.pbz`w • 边缘宽度:50um 8+ hhdy*b • 效率:>95% T6X}Ws " • 信噪比(SNR):>30dB h9jc,Xu5X • 杂散光:<5% 5aG5BA[N 03Ukw/D&
F<gMUDB %mu>-h ac 5.设计方案 >uHb ^ 9(Jy0]E~
0#^Bf[Dn • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 C/)`<b( • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 =+\$e1Mb* x;(g
3daC;;XO kT2Wm/L 6. 衍射光束整形器会话编辑器 X.eB ;w/} v^TkDf(Oz x 'mF&^ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 a%*_2# • 用户必须输入所需的信息 c 6q/X* - 入射场 }uiPvO+&p - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) P7UJ-2%Y+ - 系统参数 \%4|t,en - 制造条件 d' OGVN &`@lB (m
A%n?} d- kZt@DL= 7.设计过程 t\%%d)d9 [T]Bf o 6]ZO'Nwo m9!DOL1pl
aj
v}JV&: q :8\e bw5T2wYZ 设计和优化过程由两步完成: S<pkc8 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 mLaCkn 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 %qi%$ $Elkhe]O % 8.系统模拟 gwq`_/d} • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 URQ@=W7 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 bRsc-Fz6 • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 [4\aYB 9N • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 JhH`uA& y!hi"!
Q1]Wo9j `)2[ST 9. 初始几何光学设计的结果 8W$L:{ez H:{?3gk.P3 l=NAq_?N\ !t%Q{`p .R\p[rv& 感兴趣的优化函数 qy&\Xgn;GA • 效率满足(>95%) QoWR@u6a • 信噪比不满足(<30db) q0g1EJar • 杂散光不满足(>5% [Xq<EEb OEI3eizgH -%i#j> 1lsLG+Rpxi 3C#RjA-2[ 10. 后续IFTA优化后的结果 r@Nl2 &+]x;K 3(o7co-f 1OP"5f
^}hZ'<PK {(!)P 感兴趣的优化函数 -$9~xX • 效率满足(>95%) y{92Lym • 信噪比满足(<30db) 5;(0 $4I • 杂散光满足(<5%) nzWQQra|? VfRs[3Q 11.总结 0mVuD\#=! • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 g}YToOs • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 vbedk+dd?A • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 {KsVK4\r • 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。 )tvc/)&A} • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 PU"S;4m
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