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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 QI4a@WB]ok 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。 #9/S2m2\YG ./_4D} 2.模拟任务 7hAc6M$h; Gj- *D7X5 XQStlUw8+ DOE: #@Rtb\9 相位型衍射 Y;1J`oT 光束整形器 &eFv~9 直径:2mmx2mm h,x'-]q 形状:圆形 D.,~I^W 相位级次:16 "vF7b|I df8aM<&m3 fctVJ{? 3.建模任务:入射光场 9$ =o({ FQBAt0 AkX8v66:
高斯准直激光光束的光束参数 x}7` Q:k= %0lJ(hm • 波长:632.8nm s}Q*zy • 激光光束直径(1/e2):1mm ]-8yZWal r!)jxIL\
6B&ERdoX qVr?st 4.建模任务:期望输出光场 _<7e5VR j9O"!9$vQ 4^{~MgQWK+ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): e)kVS}e? oF=UjA • FWHM-直径:0.5mm U,tWLX$@ • 边缘宽度:50um dL|*#e • 效率:>95% }^Ky)** • 信噪比(SNR):>30dB 6#(rWW"_ • 杂散光:<5% /u pDbP.O a{4RG(I_
*K=Yrisz [8rl{~9E 5.设计方案 #2Z\K>L ?gl[=N V S1E=EVG • 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)。 V38v2LI • 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)。 7gP8K`w?[ t_{rKb,
vj+ S rRd8W}B 6. 衍射光束整形器会话编辑器 I>%@[h,+ rEY5,'?YHv Q+=D#x • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 l ArDOFl]x • 用户必须输入所需的信息 zH1:kko - 入射场 UkgiSv+ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) &J}w_BFww - 系统参数 &46Ro|XE` - 制造条件 3`>nQ4zC WG(%Pkowv
`ILO]+`5 \
0aa0= 7.设计过程 v@;!fBUt
;(~H(]D <|c[
#f
e2*Fe9:
d ~3GEK c(!8L\69V} <s(<ax30 设计和优化过程由两步完成: <O30X
!QuK 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ma7@vD 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 D$/*Z5Z)] e=w.7DSE 8.系统模拟 (Gpk;DD • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 K!onV3mR • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 r-IG.ym3 • 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。 sN9
SuQ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 6/&aBE= HT6+OK(~dJ
.m
\y6 N77EM 9. 初始几何光学设计的结果 z{ydP Ra BuIly&qbm< n>
O3p
~ 7(<z= F d vTsbs/6 感兴趣的优化函数 3f^~mTY9>] • 效率满足(>95%) u=9)A9 • 信噪比不满足(<30db) _/%,ZoZ2 • 杂散光不满足(>5% RmcQGQ 9;k!dM SFRQpQ06 o,;Hb4Eu (XJ0?;js= 10. 后续IFTA优化后的结果 ZJeTx.Gi6 #}U*gVYe >7^i>si FZW:dsm
r7=r~3) __N#Y/e ] 感兴趣的优化函数 u"*Wo'3I| • 效率满足(>95%) % HK \ • 信噪比满足(<30db) b3RCsIz • 杂散光满足(<5%) _]~= Kjp c _faW 11.总结 84uHK)h<% • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ON~K(O2g( • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 #Z.2g]. • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ,F)9{ <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。 _[_mmf1;:' • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 A]k-bX= s
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