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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 d2w;d&2S 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。 J~Gq#C^e >x%Z^U 2.模拟任务 URW#nm? w%,Iy,G@ k~ZwHx(%S DOE: {5+t\~q$ 相位型衍射 xg~
Baun 光束整形器 o;o
ji 直径:2mmx2mm YW@Ad 形状:圆形 ziuhS4k 相位级次:16 8aw'Q? 1>W|vOv"Z? ;{]%ceetcu 3.建模任务:入射光场 *Z7W'- H<dOh5MFh cdL$T6y 高斯准直激光光束的光束参数 ;0V{^ *iB_$7n` • 波长:632.8nm XUUl*5^ • 激光光束直径(1/e2):1mm I71kFtvcy* Rv=(D^F,
#vhxW=L`= mA5x ke_) 4.建模任务:期望输出光场 qyMR0ai- |H&2[B"l /nEh,<Y) 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): |F36^ {z?e< • FWHM-直径:0.5mm -#v1b>ScY • 边缘宽度:50um }q-_|(b; • 效率:>95% /?l@7 • 信噪比(SNR):>30dB be `\ O • 杂散光:<5% ]|[,N> #RK?3?wcr
![os5H.b#q u"-q"0 5.设计方案 `[V]xP%V sfez0Uqe.~ * a xOen • 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)。 I%(`2rD8G • 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)。 wm|{@z +*[lp@zU{
U/E M(y z.{T`Pn 6. 衍射光束整形器会话编辑器 t&(}`W EzK,SN# \R45#.
P6X • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 D0,U2d • 用户必须输入所需的信息 ~;W]0d4,\ - 入射场 n{j14b' - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) '7Dg+a^x7 - 系统参数 ^G{3x - 制造条件 c[ @-&o` -~eNC^t;W
fB[I1Z $trvNbco 7.设计过程 zYfn;s%A ~a&s5E
{ \I; lgz2 g*Nc+W](P>
tF SO " hdtb.u~ U<fe 'd 设计和优化过程由两步完成: :.6kXX'~ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 6sBS;+C 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 b Mi,z3z xN0n0 8.系统模拟 a6"Pe07t • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 k'Fc:T8:~5 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 hZ-No • 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。 jx a? • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 |lAu6d
! D1t@Y.vl
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k{w@L.@ ,tv
P"@d 9. 初始几何光学设计的结果 W}V L 3s s2)a8< &'9 Jy'(X ^Fgmwa' P31}O2 Nh 感兴趣的优化函数 DSad[>Uj], • 效率满足(>95%) ^il'Q_-{ • 信噪比不满足(<30db) x|n2,3% • 杂散光不满足(>5% w;}pebL: J_]?.V*A !VU[=~ UN[rW0* 5an#,vCn{ 10. 后续IFTA优化后的结果 /10 I}3D xM}lX(V!w @x?7J@: j_c0oclSz
i6M_Gk} EaGh`*"w(7 感兴趣的优化函数 szN`"Yi){ • 效率满足(>95%) &S9Sl • 信噪比满足(<30db) i]!CH2\ • 杂散光满足(<5%) CsG1HR@ V6Ie\+@.\ 11.总结 :a#Mq9ph! • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 W*iPseXq • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 tK{2'e6x • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 8xzEbRNJ) • 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。 #FKo:id`K • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 &PWz4hZ
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