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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 j
HEt
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。 @h%Nn)QBq {Ok]$0L 2.模拟任务 ? RID4xu! TV?MB(mN Eu[/* t+l DOE: /Uni6O)oc 相位型衍射 ~6#O5plKc 光束整形器 Bh65qHQO 直径:2mmx2mm +EH"A 形状:圆形 .i3_D?? 相位级次:16 G54`{V4&s a-NicjV# Am"&ApK 3.建模任务:入射光场 ~L"?C Bk/&H-NI 2CV? cm 高斯准直激光光束的光束参数 ;eW\41 w |Zdl[|kX • 波长:632.8nm 5Rae?*XH • 激光光束直径(1/e2):1mm z2 mjm ggy9euWV
h*\u0yD) [$z- 4.建模任务:期望输出光场 ~P'i
/*: eaDG7+iS rXq{WS` 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): <sls1, |u+!CR • FWHM-直径:0.5mm *$@u`nM • 边缘宽度:50um =G`g-E2 • 效率:>95% H'&[kgnQ@ • 信噪比(SNR):>30dB EKEJ9Y+47H • 杂散光:<5% &W{v(@ 7\yh<?`V8
r'MA$PiS' P[tYu: 5.设计方案 ZKai*q4? \q^:$iY~ @I#uv|=N • 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)。 ^ U~QQ • 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)。 }ldpudU o_03Io
~Bf
rl]K:8* \;JZt[ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 od^ylg>K mp
z3o\n ^%!#Q]. • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 J|`.d46 • 用户必须输入所需的信息 Z}.ZTEB - 入射场 #\\|:`YV - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 1:J+`mzpl - 系统参数 c7RQ7\ - 制造条件 n/S+0uT I{=Yuc
Zpz3?VM( <,D*m+BWn 7.设计过程 |qBcE <,\U,jU_ /i#";~sO t(jE9t|2e6
}b/P\1#z uF<?y0t 8 [D" 设计和优化过程由两步完成: o=Y'ns^a( 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 1xInU_SPf 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 tS-gaT`T x,ZF+vE 8.系统模拟 'xEK0~awD • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 l>KkAA • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 $lq.*UQ;0 • 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。 c3r`T{Kf • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 r-.>3J 7VL|\^Y `q
]sJC%/ dT[JVl+3= 9. 初始几何光学设计的结果 Kxg@( Q gtePo[ZH.P _,/~P) [2h.5.af _
j`tR: 感兴趣的优化函数 dqs~K7O^E • 效率满足(>95%) V1~@ • 信噪比不满足(<30db) V@[C=K • 杂散光不满足(>5% T5z]=Pd"^ 5{Q9n{dOh 2t
PfIg A\#z<h[> ncMzHw 10. 后续IFTA优化后的结果 }
!y5hv!_ C511hbF s^K2,D]P ^39lUKL
T6QRr}8`/J r$8'1s37` 感兴趣的优化函数 *0to,$ n • 效率满足(>95%) g5lb3`a3 • 信噪比满足(<30db) om2N*W.gk • 杂散光满足(<5%) Y~e)3e Fj]06~u 11.总结 ~f[ Y; • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 @Z2np{X: • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ]Yw$A • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 >7zC-3 • 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。 =/`]lY& • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 t%%()!|)j
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