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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 #i8] f{ 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。 /!V)2j, .+;;-]}) 2.模拟任务 g3}K aCq ) hR wRa$b DOE: yc#0c[ZQu 相位型衍射 ?!h
jI;_& 光束整形器 gJkk0wokC 直径:2mmx2mm lk$@8h$vS 形状:圆形 0 e}N{,&Y 相位级次:16 Fp_?1y 3X0"</G6 yo#aX^v~y 3.建模任务:入射光场 zNF.nS}: MDHTZ94\Q $IM}d"/9 高斯准直激光光束的光束参数 .4jU G= 69z,_p$@: • 波长:632.8nm 7Vn;LW • 激光光束直径(1/e2):1mm YA";&|V q_h=O1W
M<4tjVQ6 p~n62( 4.建模任务:期望输出光场 Kzj9!'0R )L)jvCw,e {Qe7/ln! 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): -3z$~
{ pj~Ao+ • FWHM-直径:0.5mm 9Y6Ear .W • 边缘宽度:50um _{eH"
,( • 效率:>95% F5hOKUjv • 信噪比(SNR):>30dB TA2?Ia;@xV • 杂散光:<5% &!kD81?Mm 8&g`Uy/b
&jg..R ([mC!d@a 5.设计方案 sQ4~oZZ i`FskEoijq 0q@U># • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 *dTI4k • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 cZ<@1I5QK 4iDlBs+
3 NLC~CJ Ti{~ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ~{8X$xs <~rf;2LZ LW"p/`#< • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 U2lDTRt • 用户必须输入所需的信息 q|;Sn - 入射场 -Um|:[*I - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) */T.]^ - 系统参数 MPexc5_ - 制造条件 \Y>!vh X [K*>W[n
$@ous4& @TvoCDeI 7.设计过程 b?=>)':f g9rsw7 /]_a\x5Ss JUf{;nt
Q>G lA
|JR;E$ 2l8TX #K 设计和优化过程由两步完成: &fIx2ZM[ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 AUan^Om 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 H.n+CR _#kjiJj* 8.系统模拟 zUe)f~4 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 OYj4G?c • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 T!iRg=<bz • 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。 |X'Pa9u • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 l6AG!8H $69ef[b
pE^j Uxk6 |x
Nd^ 9. 初始几何光学设计的结果 ThvVLK o:.6{+|N f19~B[a `;:zZ8* .3tyNjsn\ 感兴趣的优化函数 G;'=#c
^ • 效率满足(>95%) -f4>4@y • 信噪比不满足(<30db) +FYQ7UE • 杂散光不满足(>5% !6d6b@Mv " iKX-VIl x'uxSeH$ /IkSgKJiz\ DNh{J^S"}w 10. 后续IFTA优化后的结果 MgP6ki1z u`Sg' ro iJr 1w&GL$ #U=}Pv~wM
_F"o0K!u Yw\7` 感兴趣的优化函数 0VA$
Ige • 效率满足(>95%) 2&k5X-Y • 信噪比满足(<30db) fG^#G/n2 • 杂散光满足(<5%) -%h0`hOG{ %"1*,g{ 11.总结 7wm9S4+| • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 RjOQSy3 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 1l~(J:DT • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 c'678!r9 P • 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。 og! d • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 tR;? o,T
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