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1.简介 Bb:jy!jq_ XfbkK )d 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 shn`>=0.& 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。 L/nz95 lt0(Kf g 2.模拟任务 :Fj4YP" 8Yq6I>@! &B3\;|\ DOE: Y!&dj95y 相位型衍射 AW> P\>{RE 光束整形器 Zb2 B5(0 直径:2mmx2mm 9zO;sg;3 形状:圆形 t4s}w$4 相位级次:16 7Oxvq^[ P!bm$h*3? ,PN>,hFL 3.建模任务:入射光场 o]Vx6 , PN?_N mg >oB/,'Z 高斯准直激光光束的光束参数 s?%1/&.~ u> >t"w • 波长:632.8nm $8it&/JP, • 激光光束直径(1/e2):1mm fvNGGn! I[t)V*L9
{8I93] G2L7_?/m 4.建模任务:期望输出光场 hDp'=}85@ _5y)m5I Ii|<:BW 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 5@ZD' %8{' XJ! • FWHM-直径:0.5mm $g|g}>Sc • 边缘宽度:50um /h2`?~k+ • 效率:>95% kt;X|`V{5z • 信噪比(SNR):>30dB )SDGj;j+ • 杂散光:<5% )XO2DY1/& ?'_iqg3
g>f(5 VCc4nn# 5.设计方案 Mu:*(P/ G0*$&G0nb >)S
a#w; • 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)。 RPp_L>&~< • 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)。 b$gDFNa HmX(=Y
.2Rh_ful #),QWTl3 6. 衍射光束整形器会话编辑器 EKoCm)}d Jge;/f!i \*_a#4a • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 T@Q.m.iV4 • 用户必须输入所需的信息 r2&{R!Fj` - 入射场
;\iQZ~ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ied<1[~S - 系统参数 ruE.0V I@ - 制造条件 DDkOg] +JQN=nTA
Za01z^ sk],_ l< 7.设计过程 Jn:GqO AMO{?:8Y; ,%ajIs"Gi %HSoQ?qA
!Sw7!h.ut ul% q6=f) }Rt<^oya* 设计和优化过程由两步完成: J\ 3~ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 }D|"$* 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Fir7z nRW 6xj&Qo 8.系统模拟 =n#xnZ3 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ="I]D
I • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 s'K0C8'U • 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。 ;#j/F]xG • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ("9)=x *5 S:R%%cy
p6ZKyi (oTx*GP>Y 9. 初始几何光学设计的结果 E&"bgwav{( i@g6%V= Kk/qd)nk b8`O7@ar fd)}I23Q' 感兴趣的优化函数 ;xj^*b • 效率满足(>95%) |:EUh • 信噪比不满足(<30db) X#Hs{J~@p • 杂散光不满足(>5% $%!]tNGS 2j_L
jY'7 z1YC%Y|R ZB%7Sr0 p_mP' 10. 后续IFTA优化后的结果 cZHlW|$R GadD*psD2 KWd]?e) ,NVQ C=
EW YpYMkm Pw+cpM8< 感兴趣的优化函数 WMYvE\" • 效率满足(>95%) 3:76x • 信噪比满足(<30db) DuCq16'0T • 杂散光满足(<5%) 1o.]"~0: /)v X|qtIY 11.总结 RJSNniYr7 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 PY) 74sa • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 7@06x+! • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 `XI1,&Wp7 • 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。 RX#:27: • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 kkh#VGh"
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