1.概述
OQ&l/|{O0? 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。
@cukoLAn wt]onve}% 初始宏文件可以评论区留言获取
;X , A|m$( 3s;^p,9
Y x. 8fxogz 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射，所以它的衍射效率很高。
)\Am:?RH; g=n{G@ *N 2.1设计要求
F N\*x:g 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
H}?"2jF 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
.~u[rc|< SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
9(6f:D 初始宏文件可以评论区留言获取
F$M^}vsjGx !Ah v07SI gamE^E e 以上展示部分命令，这其中，
? fW['% OBG 的物是高斯光束.
iSbPOC7 DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
8
kvF~d
; 得到的初始结构如下：
$+w:W85B 4(
$p8J 这是最初的设计，效果并不是十分理想
$O3.ex V 原因如下：
Np7+g`nG 1.光束被扩大了但是并不准直。
`3g5n:"g\ 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
z;DNl#|!L 优化
Wz%H?m:g# DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
ZmI0|r}QbY 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
b+1!qNuCW# 改变高阶项
9A~w2z\G 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
ijP `fM 8 所有的一切只需要按几下按键. 输入
!#d5hjoX
HELP USS
;6 :9 EEd 然后找到类型16。
>v2/0>U {8>g?4Q# 优化结果
pu~b\&^G (\ge7sE-oo 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
1*" 7q9 x 光通量
e>6|# d 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
x
]" > ]"} BqS0 C#-HWoSi 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
Dj>eAO> 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
)xq =V 打开 MMA对话框。
tk]D)+{u&c 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
E;}&2 a Object point (物体坐标)设定为 0，
T*:w1*: 光线网络 CREC 设置为网格 7，
9 ,:# Q<UM 数字化输出，
`JO>g=,4 绘制图表。
? X6M8` UB/"&I uo "iTjiH )Q( 这是一个表面光栅的分布图。
KLv Ae>#, 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
A
0v=7
] a*-9n-U@[k .W^B(y(tA 在 PANT 文件中添加一个变量:
f"RC(("6W VY 5 RAD
/jNvHo^B 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
T% %
0W J M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
~Oa$rqu%m 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
3_<l`6^Ns/ 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
8t Q;N' 光通量
光栅分布
WG A1XQ{ rRg,{:;A 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。
%cLS*=MO 镜片表面高斯光强分析
[0EWIdT*b 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
[I=|"Ic~ DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
G<M0KU ( .<zKBv gUNhN 1= :h5G|^
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。）
N"}>);r 它有着预期的高斯分布的形状。
"]# Ij6ml 现在对表面 6也进行相同的操作。
23P&n(. 输入：
g'KxjjYT, DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
9j|v
D 非常均匀水平的光强分布。
a M9 v % ggf|\ -e Ly&+m+Gwu /i3 J P} 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
lhHH|~t0 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。
