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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 -iY-rzW 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。 'o4`GkNh) ULBEe@s 2.模拟任务 5f?GSHA} fA]sPh4Uag x
DNu' DOE: !#WQ8s!?o 相位型衍射 TJZ/lJU 光束整形器 \8m9^Z7IfK 直径:2mmx2mm ,4`Vl<6 形状:圆形 '+Z Jf&Ox 相位级次:16 6R^32VeK($ jDTG15_= {dh,sbl 3.建模任务:入射光场 &4sz:y4T> 5uahfJk nTGZ2C)c<' 高斯准直激光光束的光束参数 K3`!0( l&qyLL2
w • 波长:632.8nm [Gv8Fn/aG • 激光光束直径(1/e2):1mm qV idtSb zPybPE8
*?~"Jw !lL
`L\ 4.建模任务:期望输出光场 K(lSR 6}Tftw$0z ]0 = |?n$7 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): {r$Ewc$Yb7 d$x vEm • FWHM-直径:0.5mm ='w 2"4 • 边缘宽度:50um C4d'z(< • 效率:>95% ]!P8 {xmb@ • 信噪比(SNR):>30dB &+A78I • 杂散光:<5% q5hE S ,!alNNY
3 yb]d5:U B8"c+<b 5.设计方案 ]s^+/8d= F[%k;aJ RSbq<f>BFo • 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)。 jP_s(PQ • 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)。 UcD<vg"p QdcuV\B}
r-xP6 vqQ)Pu?T 6. 衍射光束整形器会话编辑器 6|
o S 5 p=A,yGDV r-!Qw1 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 xyM|q9Gf@ • 用户必须输入所需的信息 &Wb"/Hn2 - 入射场 }2e s" - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) .I_<\h7 - 系统参数
Y/I)ECm - 制造条件
kSc~gJrne @R%qP>_
|39,n~"o& hDSf>X_*_G 7.设计过程 4@Db $PHs l4r>#n\yj Ai[@2A yU p U !:
hLuv 3<M yb ^,ISz-4 设计和优化过程由两步完成: :7"Q 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 X"q[rsB 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ~+t@7A= Q8h0.(#- 8.系统模拟 )fIG4#%\ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 8UgogNR\ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 3T0-RP* • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 %CvVu)tc • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 f sh9-iY8e ,K\7y2/
S#8)N` 1Hr1Ir<KR 9. 初始几何光学设计的结果 D^m2iW; ^zO{A ks FI?J8a (2>q _L~ 3h 感兴趣的优化函数 oNPvks dC; • 效率满足(>95%) K`9~#Zx$ • 信噪比不满足(<30db) |k*bWuXgLs • 杂散光不满足(>5% `4xQ#K.- |36%B7H _^(1Qb[ Ym\<@[3+! jR[c3EA
; 10. 后续IFTA优化后的结果 wS9V@ 80Fa i \C>IVz<O [@VzpVhXz
H^S<bZ H3R{+7 感兴趣的优化函数 p\;8?x • 效率满足(>95%) ."BXA8c;A • 信噪比满足(<30db) }F.k,2 • 杂散光满足(<5%) Pi?G:IF rBQ<5. 11.总结 VUUnB<j • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 0H4|}+e • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 52o^] • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 2Ul8<${c{ • 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。 l%mp49< • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 JSju4TQ4
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