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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 q*E<~!jL 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。 M 1
5_
`HO_t ek 2.模拟任务 +thkx$o ].e4a;pt A)j',jE&1 DOE: 2/ES.>K!. 相位型衍射 O7of9F~" 光束整形器 k(bDj[0q^ 直径:2mmx2mm _hz}I>G@B 形状:圆形 v+b#8 相位级次:16 2b i:Q9 d)yu`U N9}27T+4 3.建模任务:入射光场 xB<^ar ?Xq"Q^o4#e xxS>O% 高斯准直激光光束的光束参数 :Ou[LF.O 2^;zj0]Rt • 波长:632.8nm )A1u uW ( • 激光光束直径(1/e2):1mm )4tOTi[ G3wkqd
Nm.G,6<J aF!Im} 4.建模任务:期望输出光场 &Fg|52 wdo(K.m fb*h.6^y9 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): :H(wW
Z&![W@m@0N • FWHM-直径:0.5mm =lOdg3#\a • 边缘宽度:50um 3Ud{W$Ym • 效率:>95% oH]_2[
! • 信噪比(SNR):>30dB mNk@WY_F • 杂散光:<5% <<M1:1 5"WI^"6b:
uG){0%nX > f*-9 5.设计方案 LuE0Hb"S8 m<liPl
uv /a7N:Z_Bz • 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)。 &rbkw<=j • 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)。 .:I^O[k 6F8TiR&
4Wk`P]?^ ]*]#I?&'Hx 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ~LF1$Cai qvC 2BQ ?[!_f$50]P • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 %)#yMMhR • 用户必须输入所需的信息 Bag_0.H&m - 入射场 \TS.9 >\ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 3\2^LILLO - 系统参数 Y~Z&h?H'} - 制造条件 '(fzznRH qp{3I("_
ZuNUha&a *bl|[(pP 7.设计过程 ,~G:>q$ad K
+l-A>Ic 8JojKH 044Q>Qz,
@*&`1 #9rCF 3P AK//]
设计和优化过程由两步完成: oEJxey]B7 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ufB9\yl{~ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 %zYTTPLZ 9ePR6WS4 8.系统模拟 2=
)V"lR\ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 qS/
'Kyp_ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ~sVbg$]\ G • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 Im"8+756 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 -#`tS y3Ul}mVhA
B,4
3b O ]vjMfT%]W 9. 初始几何光学设计的结果 f3SAK!V+s FvyC$vip S;}/ql y [H=l#W@
W2]%QN=m$ 感兴趣的优化函数 gg&Dej2{ • 效率满足(>95%) &\W5|*`x- • 信噪比不满足(<30db) bW2Msv/H • 杂散光不满足(>5% Q94p*]W" S #C;"se ')Qb,#/,% 6Tg'9|g rU_FRk 10. 后续IFTA优化后的结果 GXwQ
)P5] tN_~zP fiQ/ &]|5 $%zM Z
2#Y5*r's\ X<uH [ 感兴趣的优化函数 .#_g.0< • 效率满足(>95%) oR}'I • 信噪比满足(<30db) v03^ • 杂散光满足(<5%) {W%/?d9m l<p6zD$l 11.总结 ) %bY2
pk • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 :o_6
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 /'L/O;H20 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 zJTSg • 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。 tRXR/;3O • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 vJg^uf)
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