切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 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
    • 415阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    在线infotek
    科学家
     
    发帖
    5631
    光币
    22307
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-03-23
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 N|$9v{ j_  
    展示了可能的期望需求，设计，优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 tiE|%jOzt  
    JJ7A` ;  
    2．模拟任务 \Q(a`6U  
    P O 5Wi  
    OPDT:e86Y=  
    DOE： 'I&0$<  
    相位型衍射 ,c|MB  
    光束整形器 8 5X}CCQ  
    直径：2mmx2mm 4qp|g'uXT  
    形状：圆形 84.L1|k  
    相位级次：16     6"* <0  
    qvSYrnpn  
    F0p=|W  
    3.建模任务：入射光场 sWte&  
    U,#x\[3!Jt  
    EN\cwa#FU  
    高斯准直激光光束的光束参数 (&Rk#iU 2  
    tngB;9c+w  
    • 波长：632.8nm KCyV |,+n  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm QR#>Ws  
    XJ\R'?j  
    x C&IR*  
     qsp.`9!  
    4.建模任务：期望输出光场 IZj`*M%3  
    W&Fm ;m@M  
    2P^|juc)sU  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: <`uu e  
    dT*Yv`h  
    • FWHM-直径：0.5mm m6mGcbpn  
    • 边缘宽度：50um hg" i;I  
    • 效率：>95% r[i^tIv6As  
    • 信噪比（SNR）：>30dB cl4z%qv*  
    • 杂散光：<5% }x`Cnn  
    MGm*({%  
     I{cH$jt<  
    rgzra"u)  
    5.设计方案 o13jd NQ-  
    >|A,rE^Ojt  
    isL zgN%  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 ~^' ,4<K-}  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 t<Yi!6  
    GLtd<M"  
    oYkd%N9P  
     Fn@`Bi?#q  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 z qq  
     z;>$["t]6  
    9Vm1q!lE  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ^qR|lA@=\  
    • 用户必须输入所需的信息 nUP, Yd  
    - 入射场 CVa>5 vt  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） q-<DYVG+  
    - 系统参数 7x6 M]1F  
    - 制造条件 6i[Ts0H%<!  
    !.,wg'\P  
     88osWo6rG  
    pz /[ ${X  
    7.设计过程 CK7([>2  
    (NvjX})eh  
    `xBoNQai  
    OKMdyyO<l  
    }CBQdH&g;  
    m>vwpRBOA  
    &" t~d}Rg  
    设计和优化过程由两步完成： !#)t<9]fv  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 qS+;u`s  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 y{hg4|\  
     l e'RU1k  
    8.系统模拟 `MSig)V  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 1X2j%q I&  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 (lM,'  
    • 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。 <}RI<96  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 ~9+01UU^  
    $K^l=X  
     }pMVl  
    Dds-;9  
    9. 初始几何光学设计的结果 wN!\$i@E:  
    V6][*.i!9  
    fmz"Zg 9=  
    jU&m*0nL  
    4?+K `  
    感兴趣的优化函数 f=l/Fp}4UH  
    • 效率满足（>95%） Rs<q^w]  
    • 信噪比不满足（<30db） lr>NG,N  
    • 杂散光不满足（>5% &THtQ1D  
     Nbpn"*L,  
    Q ]CMm2L^f  
    Hx gC*-A$/  
    `yv?PlKL  
    10. 后续IFTA优化后的结果 #BLHHK/[  
           j9h/`Bn  
    $ ZI ]  
    xvOz*vM?  
     {cs>Sy 4  
    5 b} w  
    感兴趣的优化函数 S oeoUI]m  
    • 效率满足（>95%） .2E/(VM  
    • 信噪比满足（<30db） n|{K_! f  
    • 杂散光满足（<5%） |c/=9Bb  
    F$a s#.7FF  
    11.总结 dC({B3#e{  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 @Y/&qpo$#W  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ;|Mfq` s  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 O6G\0o  
    • 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。 m%[e_eS  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 w.x&3aG  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表