1.概述
R+FBCVU&TJ 衍射
透镜也被称为
光学衍射元件,或者 DOE 类似于菲涅尔透镜, 有很多的倾斜的区块, 唯一不同的是区块的高度是通过计算得到的，用来让
光线的相位变化刚好是一个
波长或者是相位的一个周期。
pw*<tXH! f n
)m$\2 初始宏文件可以评论区留言获取
nVV>;e[ o ^L 3Xiv g4( B=G\j 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射，所以它的衍射效率很高。
/=A?O\B7 Qx|m{1~- 2.1设计要求
+M! f}=H
下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
T>s~bIzL*e 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
Io *`hA] SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
B B5(=n+ 初始宏文件可以评论区留言获取
0&2(1 a:Js i= 4G0Er?D
以上展示部分命令，这其中，
"5u*C#T2$ OBG 的物是高斯光束.
.w\AyXp DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
'9%72yG 得到的初始结构如下：
" m<]B 5*u0VabC< 这是最初的设计，效果并不是十分理想
| ?3\xw 原因如下：
xtYX}u 1.光束被扩大了但是并不准直。
Aa-L<wZVPt 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
5mUHk]W 优化
ik)T>rY g0 DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
N|5J-fR& 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
PjNOeI @G 改变高阶项
B)g7MG 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
ED&>~~k) 所有的一切只需要按几下按键. 输入
*n dXZ64 HELP USS
S/ )P&V% 然后找到类型16。
|uI d:^ { p 9Zi}!
优化结果
U|. kAI* 1@sy:{
d` 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
Y3+D TR0|' 光通量
=mxG[zDtQ 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
u8L%R[#o hdt;_qa @ofivCc<% 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
-/rP0h5# 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
<dl:';@a- 打开 MMA对话框。
S[(Tpk2_ 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
U;u@\E@2 Object point (物体坐标)设定为 0，
Bee`Pp2 光线网络 CREC 设置为网格 7，
esU9 数字化输出，
"C %<R 绘制图表。
5H#f;L\k cO%-Av~P 0w 9)#e+JS 这是一个表面光栅的分布图。
P} hHx<L 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
LdnH z# p&dpDJ?d:= #&<>|m 在 PANT 文件中添加一个变量:
jWk1FQte VY 5 RAD
%0 l'Nuz 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
b>SG5EqU@ M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
KGb:NQ=O6i 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
)(yD"]co 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
koDI xj'%X 光通量
光栅分布
F!.Z@y P Pj(Dl C7G, 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
OQ>8Q` 镜片表面高斯光强分析
0Cd )w4C 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
VbX+`CwH DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
# 4 UKkd OZ> w.$ue |j:"n3~6 tN P>6F/ 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, （在通过第二个DOE之前。）
,9;RP/"7 它有着预期的高斯分布的形状。
5hN) y-4@ 现在对表面 6也进行相同的操作。
%f3q CN 输入：
DmzK* O{ DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
lz1RAp0R " 非常均匀水平的光强分布。
ou8V7 <&JK5$l<X &w1 5 GO;4 tNpBRk(} 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
u~b ;m
如果 DOE 是通过光蚀刻制成的，这是要被
成像到衬底上的底模。
