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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 fZoQQ[s 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。 `=S%!akj Z;S)GUG^ 2.模拟任务 AZf69z YYL3a=;`a c/^l2CJ0 DOE: +koW3> 相位型衍射 ht#,v5oG>f 光束整形器 PjofW%7F 直径:2mmx2mm H_,4N_hL 形状:圆形 Sk:x.oOZ 相位级次:16 0"Euf41 R;pIi/yDRe ?9%$g?3Z 3.建模任务:入射光场 V>`9ey!U ^q`RaX) [kTckZv 高斯准直激光光束的光束参数 !Na@T]J X,c`,B03 • 波长:632.8nm r9*6=*J| • 激光光束直径(1/e2):1mm EEMRy Nf)SR#;
ej7L-~lxQ xs
)jO+. 4.建模任务:期望输出光场 #3tC"2MZ | #b/EA9 'v@*xF/L6a 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): i9V, nN^lY=3 • FWHM-直径:0.5mm =f23lA • 边缘宽度:50um :sw@1 • 效率:>95% <Ql2+ev6 • 信噪比(SNR):>30dB 6oFA=CjU{ • 杂散光:<5% \%9QE Q5l+-
u/NcX y2mSPLw 5.设计方案 2G<XA H:
;XU ggrkj0 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 d^v.tYM$N • 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)。 `~_H\_JpO \.+:yV<$
Z$r7Hi |qwx3 hQ? 6. 衍射光束整形器会话编辑器 +G\i$d;St 7z&$\qu2 ms\\R@R • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 dPxJ`8 • 用户必须输入所需的信息 g3yZi7b5FU - 入射场 2aX{r/Lc - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 5iI(A'R[7 - 系统参数 "c?31$6 - 制造条件 d{7)_Sbky UI'fzlB
vP+qwvpGr UR S=1+ 7.设计过程 .,U4 ATO "!fwIEG HuKOb4g m8G/;V[x
7Ka4?@bQ "zz b`T[8 'm"Ez'sS 设计和优化过程由两步完成: P}>>$$b\Yi 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 sTep2W.9 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ]0SqLe 3OY(L` 8.系统模拟 ):nC%0V • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ?<5KLvG v • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 :Bu)cy#/[ • 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。 $9xp@8b\_ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 baL<|&
c !,rF(pz
(<@`MPI\@ }n#$p{e$i 9. 初始几何光学设计的结果 ,U+>Q!$`\^ 1'iQlnMO@ dWe%6s;
%`\Qtsape 83p8:C.Ze 感兴趣的优化函数 %$Xt1ub6( • 效率满足(>95%) OECVExb@eH • 信噪比不满足(<30db) cS2]?zI • 杂散光不满足(>5% MZh?MaBz06 i70\`6*;B Tj\hAcD h?}S|>9 y@7CY-1 10. 后续IFTA优化后的结果 +
Okw+v TDWD8??e g[~J107%A :f7vGO"t
Ke]'RfO\ so| U&`G 感兴趣的优化函数 %M`zkA2]J • 效率满足(>95%) 0ia-D`^me • 信噪比满足(<30db) %nE%^Enw • 杂散光满足(<5%) ZP&iy$<L vq-;wdq?2 11.总结 \5=4!Ez • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Qw|y%Td8r • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Jw^my4 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 'YYT1H) • 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。 {0AlQ6.@> • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 w\V<6_[vv.
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