1.概述
|qBcE 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。
=nqHVRA t(jE9t|2e6 初始宏文件可以评论区留言获取
}b/P\1#z W6B"QbHYz }Eh &' 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。
o7@C$R_# <T &v\DN 2.1设计要求
\>X!n2rLZe 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
!s : e 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
<. *bJ SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
<~uzKs0 初始宏文件可以评论区留言获取
buT6 )~lw m=SI *V +}PN+:yV 以上展示部分命令，这其中，
` 46z D
? OBG 的物是高斯光束.
~S\> F\v6' DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
MzDosr3: 得到的初始结构如下：
);kD0FO1| MdmN7 > 这是最初的设计，效果并不是十分理想
SZ}=~yoD( 原因如下：
eze%RjO} 1.光束被扩大了但是并不准直。
m xqY 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
:2K@{~ 8r 优化
Q<gUu^rq DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
p4
=/rkq 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
{A y dt8 改变高阶项
1G K>&; 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
&}
{ #g 所有的一切只需要按几下按键. 输入
9bspf { HELP USS
:
]+6l 然后找到类型16。
RB|i<`Z _^NyLI% 优化结果
AI`k
}sA~ M:b#">M 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
ex6R=97uA 光通量
j [ .n k 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
dDIR ~ !T K/K -u {_/ o' 6 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
Fm,` ]CO 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
0Qq<h;8xEc 打开 MMA对话框。
kwL|gO1L 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
Od)y 4nr3~ Object point (物体坐标)设定为 0，
E 2d'P 光线网络 CREC 设置为网格 7，
x~vNUyEN) 数字化输出，
(zsv!U 绘制图表。
][
I OlR y.c6r> } D>-r ` 这是一个表面光栅的分布图。
N9-7YQ`D 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
oLh ,F"nB iER@_? KmTFJ,iM 在 PANT 文件中添加一个变量:
v"W*@7<`S VY 5 RAD
f:O bI 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
>36,lNt M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
<|jh3Hlp 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
yCvtglAJ4 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
,(pp+hNq 光通量
光栅分布
7HBf^N. -(]C FnD_N 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
&29jg_'W 镜片表面高斯光强分析
Hd\V?#H 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
eqsmv [ DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
bXOKC b%%r`j,'JE h]s~w }`g-eF >p 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, （在通过第二个DOE之前。）
o3/o2[s 它有着预期的高斯分布的形状。
Z )M
"`2Ur 现在对表面 6也进行相同的操作。
YnRO>` 输入：
HFZ'xp|3dn DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
@ ,T Iw[p 非常均匀水平的光强分布。
XhHgXVVGG< ;Pt8\X nOvR, 6 } &B6 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
rB$~,q&.V 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。
