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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 {1)b LG|$ 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。 }`
3- Nt8"6k_ 2.模拟任务 =r/K#hOR\J ??nT[bhQ ia\Gmh DOE: ODu/B'*
相位型衍射 0t!ZMH 光束整形器 "T5jz#H#/ 直径:2mmx2mm zKP[]S- 形状:圆形 TE&E f$h 相位级次:16 9mvy+XD s>G6/TTH6 ;0WAfu}#H 3.建模任务:入射光场 "-S!^h/v "#wAGlH6> Ut~YvWc9 高斯准直激光光束的光束参数 GThGV" Q3ZGN1aX< • 波长:632.8nm kVtP~ • 激光光束直径(1/e2):1mm ;,U@zB;\%( jF6Q:`k
a)2l9 7x`$ A 4.建模任务:期望输出光场 ?:vg`m!* ;L87
%P(. `GqF/?i 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): |u`YT;`!"-
[uqr • FWHM-直径:0.5mm FsUH/Y
y • 边缘宽度:50um '(r?($s • 效率:>95% h(q4
B~ • 信噪比(SNR):>30dB ;,Vdj[W$> • 杂散光:<5% f|~'(~Sr d3E N0e+^
j\KOKvY) n\Is}Czl 5.设计方案 vH6(p(l <EyJ $$ &z3_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)。 7oLl RU • 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)。 ~*h)`uM u@Gum|_=N
b^[>\s' d<?Zaehe\ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 zhE4:g9v o r ~@!
L9hL@ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 56."&0 • 用户必须输入所需的信息 ([JFX@ - 入射场 :1'1n - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) k!qOE\%B - 系统参数 tF*Sg{:bCa - 制造条件 (
K-7z :'t"kS
tm34Z''.> [PrJf"Z " 7.设计过程 kVWrZ>McK ZnbpIJ8cV fiAj#mX 9[E/^
,iiI5FR ?fU{?nI}>p ieEtC,U 设计和优化过程由两步完成: M(^IRI- 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 qyE*?73W 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 5U_ar _n*gj- 8.系统模拟 ('_S1?y • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Odt<WG • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 yh4% • 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。 R8% u9o • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 3wgZDF38 ^SUo-N''
odeO(zuU u7wZPIC{_ 9. 初始几何光学设计的结果 {=^<yK2q cJ,`71xop, 2zjY|g/ + L5 /{ 8 .Jcx$ 感兴趣的优化函数 ]_y;Igaj • 效率满足(>95%) >vfLlYx • 信噪比不满足(<30db) h=cA]^:= • 杂散光不满足(>5% ||Wg'$3 YBk* CW9 K!88 Nox( FZ%
WD@= su=]gE@ 10. 后续IFTA优化后的结果
2IDn4<` 3A b_Z SkXx:@ #4sSt-s&
SMm$4h R G>^ _&(c@2 感兴趣的优化函数 T6rjtq • 效率满足(>95%) DVbY • 信噪比满足(<30db)
PurY_ • 杂散光满足(<5%) P6ugbq[x#e ~qW"v^< 11.总结 u7u1lx>S • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 e]d\S]5 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Bv=:F5hLG • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 qQ<7+z<4KP • 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。 !:dhK • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 4vPKDd
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