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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 +;oR_]l 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。 OI6m>XH? nhZ/^`Y< 2.模拟任务 ,KPrUM} _t4(H))]vG rH\oFCzC DOE: hD, |CQ 相位型衍射 PB BJ.!Pb 光束整形器 ,u-9e4 直径:2mmx2mm NH=@[t)P, 形状:圆形 MFWkJbZV 相位级次:16 n 1^h;2gz G"Ey%Q2K xsS;<uCD 3.建模任务:入射光场 <'hoN/g \SYeDy 4TiHh 高斯准直激光光束的光束参数 *#?9@0b@ EF9Y=(0| • 波长:632.8nm B=}QgXg • 激光光束直径(1/e2):1mm Kf,AnKkn' hwi_=-SL
T5:xia>8O 3mg:9]X9 4.建模任务:期望输出光场 iorQ/( `ooHABC 45jImCm 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): G"6XJYoI 34_
V&8 • FWHM-直径:0.5mm fZnq5rTk" • 边缘宽度:50um #60gjHYaV • 效率:>95% &W `7 b< • 信噪比(SNR):>30dB (_gt!i{h • 杂散光:<5% A2P.5EN 0]nveC$
ZcTjOy? KAu>U3\/ 5.设计方案 |S:erYE,G iYlkc t/3qD7L • 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)。 G)o:R iq • 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)。 |=:hUp Jp #|=lU4Bf
(rBYE[@, \uJ+~db= 6. 衍射光束整形器会话编辑器 # |OA>[ 2{oQ <;1M!.)5 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 slP>; • 用户必须输入所需的信息 IQ
xi@7%& - 入射场 E7/i_Xkk - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) H"?Ndl: - 系统参数 tv:
mjS - 制造条件 L{&Yh|} g!cW`B'
Ya!PV&"Z ?_T[]I' 7.设计过程 m )r, G%K&f1q% t7,$u- Gj[5ew?@
-%V~1 =gZA9@]W2 la^K|!| 设计和优化过程由两步完成: um2}XI 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 nFn} 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 i#*lK7 pP#|: % 8.系统模拟 q_"w,28 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 BhiOV_}Hn • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 /2tPd • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 "QBl
"<<s • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 TS=U%)Ik {L7+lz
X[SIk%{D v(,
tu/ 9. 初始几何光学设计的结果 ([7XtG/? 7=qvu&{ x]4>f[>*> u
Qg$hS ^nDa-J$ 感兴趣的优化函数 -*kZ2grLt • 效率满足(>95%) z$M-UxY • 信噪比不满足(<30db) joNV4v"=` • 杂散光不满足(>5% <KI>:@|Sc sG^{
cn HLL=.: P bwJluJ,E {j4&'=C: 10. 后续IFTA优化后的结果 ^E~1%Md. 7c6-
o"A ^)a j,U[ 0}'/3Q
Rh)%; b7gN|Hw5 H 感兴趣的优化函数 4i<GqG • 效率满足(>95%) $P2*qpqy • 信噪比满足(<30db) bHXoZix • 杂散光满足(<5%) NiRb:F- c}H}fyu%n 11.总结 +k/=L9#e • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 r>sXvzv • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 {z9z#8`C; • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ",aEN=+|hV • 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。 w?Cho</Xu • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 C]h_co2eI
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