切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 京东年货节:红包,购物券大派送! Zemax光学设计从基础到实践 成像衍射光学元件设计及应用 现代光学与光子学技术
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 398阅读
    • 0回复

    [技术]设计和分析GRIN扩散器（完整） [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    在线infotek
    科学家
     
    发帖
    5487
    光币
    21599
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-03-21
    1.模拟任务 q[r|p"TGov  
     NoV2<m$  
     本教程将介绍设计和分析生成Top Hat图案的折射率调制扩散器图层。 S&9{kt|BI  
     设计包括两个步骤： 9Y~A2C  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 N[czraFBD}  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 8J Gt|,  
     设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前，我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 ;/$zBr`'  
    P#6y  
    TR]~r2z  
    照明光束参数 +oeO 0  
    S.BM/M  
    \DpXs[1  
    波长：632.8nm ']>@vo4kK{  
    激光光束直径（1/e2）：700um
     w R1M_&-s  
    ? %F*{3IP  
    理想输出场参数 1)vdM(y3j  
    kpcIU7|e  
    Rm{S,  
    直径：1° N^B YNqr  
    分辨率：≤0.03° Uk5jZ|  
    效率：>70% UV$v:>K#  
    杂散光：<20% $#1i@dI  
     h0L *8P`t  
    [P407Sa"  
    2.设计相位函数 ZEp UHdin  
    _da>=^hFJ  
    tGe|@.!  
    IZoa7S&t  
     相位的设计请参考会话编辑器 O:WFh;c  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 t=Tu-2,k  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 pS;jrq I#  
     z`]'~  
    3.计算GRIN扩散器 1 @tVfn}  
     GRIN扩散器应该包含一个1mm厚度石英玻璃作为基板，和一个折射率调制的丙烯酸薄层。 \|RP-8  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 4#!NVI3t  
     最大层厚度如下： 1@im+R?a  
    aovRm|aOo'  
    4.计算折射率调制 1 ^TOTY  
    e}D#vPaSY  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 ]z;%%'gW6  
    I#tn/\n  
     将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 TeSF  
    );'8*e'  
    MPhO#;v  
     生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 y4^6I$M7V  
    qQv?J]l  
    ayTEQS  
     乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 9K-=2hvv  
     @.6l^"L  
    B0T[[%~3M  
     将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。 [/.o>R#J(  
    -Xb]=Yf-  
    89?$xm_m  
    u|z B\zd  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 p(fYpD  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 Y<0 [_+(  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 RBd{1on  
    #p_3j 0S  
    5.X/Y采样介质     -Zh`h8gX  
    ,Y6Me+5B  
    pn<M`,F~q  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 }J$Q  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。  A M8bem~  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 dcew`$SJp  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 ?aR)dQ  
    %{Ez0XwGCn  
    Q&S\?cKe  
    dOh`F~ Y)e  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 Y5M>&}N  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 481J=8H  
     应该选择像素化折射率调制。 t&MJSFkiA  
    |}P4Gr}6  
    `uo'w:Q  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 Lwm2:_\_b  
     只优化和指定一个单周期。 ?]+{2&&$  
     介质必须切换到周期模式。周期是 H48`z'o  
    1.20764μm×1.20764μm。     LT']3w  
    {P ZN J 2~  
    6.通过GRIN介质传播 t=J WD2  
    eAR]~ NiW  
    H}5zKv.T  
    U2l7@uDr;  
     通过折射率调制层传播的传播模型： AC :cV='  
    - 薄元近似 m08:EX P  
    - 分步光束传播方法。 JFf*v6:,  
     对于这个案例，薄元近似足够准确。 ;dgxeP;mp  
     在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。 c~bi ~ f  
     场采样必须设置为手动模式并且采样距离为4.5μm（半像素尺寸）。 sJu^deX  
     / V}>v  
    7.模拟结果 ^o^[p %  
    O CIWQ/ P  
    角强度分布
    （参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
    Gu?O yL  
    8.结论 QwPL y O  
     #-?C{$2I  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 n<\ W Vi  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 RQiGKz5  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 PEqO<a1Z8  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表