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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 *lheF>^ 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。 cmd7-2 5;XU6Rz! 2.模拟任务 m>!o
Yy_ GFnwj<V+{ PBL=P+ DOE: ~~p )_ 相位型衍射 /P/0\3TCi 光束整形器 G#E8xA"{/ 直径:2mmx2mm QMDkkNK 形状:圆形 8`I,KkWg
相位级次:16 3YUF\L]yyw b`;&o^7gMO sYk#XNH 3.建模任务:入射光场 e%9zY{ABR% /7.//klN y^
st
T^ 高斯准直激光光束的光束参数 aHitPPlq yVpru8+eD • 波长:632.8nm 9sv#TT5V • 激光光束直径(1/e2):1mm .i#'IS0c UZ:z|a3
4O{,oN~7 d@Wze[M?0 4.建模任务:期望输出光场 Y%zWaH LW!4KA] yio8BcXH54 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ezm*9Jc~p 6"r _Y7% • FWHM-直径:0.5mm f&Juq8s_0 • 边缘宽度:50um g<8Oezi 65 • 效率:>95% T w1&<S • 信噪比(SNR):>30dB PT4iy< • 杂散光:<5% Jr(Z Ym' ? Z2`f6;W4
xxC2 h3 "5\6`\/ 5.设计方案 scE#&OWF% eZg>]<L vnlHUQLO • 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)。 eK\i={va • 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}*DC$&S |vBy=:
YlZ&4 dTwYDV}: 6. 衍射光束整形器会话编辑器 4 *.
O% ]KUeSg| ))7CqN • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 J)H*tzg • 用户必须输入所需的信息 $?;)uoAg - 入射场 \23m*3"W - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) pMf
?'l - 系统参数 >52%^ ? - 制造条件 r\ C"Fx^ gA] 3h8%w
?lU(FK B @8lD\ 7.设计过程 ~bw=;xF{3 /.t1Ow Y/L*0M.< v&sl_w/tn
fBBtS S X7*fmD=Uy 4Q,|7@ 设计和优化过程由两步完成: 1q|iw 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 L=I;0Ip9y 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 79+i4(H Ir Y\Q) 8.系统模拟 ]i>,oxBWe • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 )E^Pn|H • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 MG^YT%f • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 TRE D_6 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 Z4sS;k]} d@ ]N
kR8,E 6Up 4K|O?MUNS 9. 初始几何光学设计的结果 5eM{>qr} qXoq<
| mp*?GeV?M FyNm1QNy^ ?gMq:[XN 感兴趣的优化函数 G(bl)p^ • 效率满足(>95%) nx%eq,Pq • 信噪比不满足(<30db) TQQh:y • 杂散光不满足(>5% Fx:4d$>; 6A ptq hG272s 2
WwxV}?Cf+ VKSn \HT~ 10. 后续IFTA优化后的结果 9!ARr@ ; lWUQkS
.dwbJT $h5QLN
=o'g5Be<F xWM?E1@ 感兴趣的优化函数 X(Z(cY( • 效率满足(>95%) 4P#4RB • 信噪比满足(<30db) KWM}VZY:Z • 杂散光满足(<5%) ~6+>2|wIS w zi7pJjXh 11.总结 q(v|@l|)yO • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 (U\D7ItMG • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 /L./-92NH4 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 f*VXg[&\\F • 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。 .9UrWBW\I • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ]2A2<Q_,
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