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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 MK1V1F` 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。 0Ncx':]5 [2~^~K 2.模拟任务
!UPKy$ VPC7Dh%. :`jB1rI DOE: )-jA4!& 相位型衍射 _mBFmXHHS$ 光束整形器 kD}w5 U 直径:2mmx2mm -q&K9ZCl` 形状:圆形 p"'knZG 相位级次:16
EU5^"\ ^$>Q6.x?*) MP
LgE.n 3.建模任务:入射光场 A-6><X's6 | XGj97#M Q
L 1e 高斯准直激光光束的光束参数 $V/Hr/0 e9\eh? bPU • 波长:632.8nm EOj.Jrs~ • 激光光束直径(1/e2):1mm ;xXD2{q vz~`M9^
$c1zMkY)u 59R%g .2Y 4.建模任务:期望输出光场 gRsV-qS NsJ]Tp5! xGkc_ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 6P$jMjs c'!+]'Lr • FWHM-直径:0.5mm O-3R#sZ0 • 边缘宽度:50um ,%^qzoZnT • 效率:>95% h 2QJQ|7a • 信噪比(SNR):>30dB [gkOwU=? • 杂散光:<5% [Dq@(Q s' C
CDO8
0F5QAR
O SuJa?VU1w 5.设计方案 ~@H9h<T lj US-6 yDORL|
E' • 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)。 hY(q@_s • 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)。 SHA6;y+U/~ 7`P1=`..
oC
} -)pVgf 6. 衍射光束整形器会话编辑器 <)]j;Tl v(GT+i)| O<\h_ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ^ZD0rp(l • 用户必须输入所需的信息 b~td^ - 入射场 Y$4dqn - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) dfR?O#JPU - 系统参数 B*;PF - 制造条件 4_KRH1 X-']D_f|,
4|INy=<"t 3d;w\#?L; 7.设计过程 "t>WM EJm*L6>@R& ~&7 *<`7{ /I@`B2
O|e/(s?$ KkPr08 +rOfQ'lQ 设计和优化过程由两步完成: z#Cgd-^7.# 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 'iikcf*)C 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 A5 <T7~U J PmZ%]wA 8.系统模拟 T,uVt^.R+ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Wg[ThaZ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Bc1MKE5 • 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。 'Im&&uSkr • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 HI!bq%TZ4 lj+}5ySG/
wpepi8w, `XK+Y 9. 初始几何光学设计的结果 |W;EPQ+< VCCG_K9' Z*kZUx7I< gVpp9VB k}908%w 感兴趣的优化函数 q@%9Y3 • 效率满足(>95%) -FW'i10\2+ • 信噪比不满足(<30db) |X0Ys8f • 杂散光不满足(>5% ECf
$ n||!/u)* J%ue{PL7 F^}n7h=qk A]%hM_5 s 10. 后续IFTA优化后的结果 gLQbA$gB ]M.)N.T b 1t7/q L}.V`v{zc
xO XCCf/ F<^93a9 感兴趣的优化函数 fH[:S9@ • 效率满足(>95%) K0\Wty0 • 信噪比满足(<30db) SPY4l*kX • 杂散光满足(<5%) d){Al(/ }RY&f4&GV, 11.总结 '<KzWxuC • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 dD}!E • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 t.tdY • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 }dSxrT • 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。 sow/JLlbC • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ^><B5A>;
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