1.概述
Y sC>i`n9 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。
)EPjAv {S]}.7`l9( 初始宏文件可以评论区留言获取
;$, U~ 0 U7,e/?a %@J.{@> 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射，所以它的衍射效率很高。
' `[&}R vQG5*pR*w 2.1设计要求
4d4ZT? V[ 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
3)wN))VBX 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
eI}aQ]$ED SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
LtF,kAIt7v 初始宏文件可以评论区留言获取
4&lv6`G ` AEI>\Y H064BM 以上展示部分命令，这其中，
'T;P;:!\ OBG 的物是高斯光束.
79rD7D&g DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
IxN9&xa 得到的初始结构如下：
v |,1[i{ ah$b [\#C 这是最初的设计，效果并不是十分理想
3PWL@>zi 原因如下：
IVnHf_PzF 1.光束被扩大了但是并不准直。
IZ-1c1
2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
PCee<W_%YE 优化
sRR( `0Zp DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
S"QWB`W2
优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
[ZwjOi:) 改变高阶项
A/$Q aB,x 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
V*;(kEqj 所有的一切只需要按几下按键. 输入
ha<[b u e HELP USS
e(;,`L\* 然后找到类型16。
r EE1sy/# @Sn(lnl B 优化结果
% g$o/A$ vkV0On 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。
'?' l;#^i< 光通量
:K,i\ 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
; u
({\K k/_ 59@) 2%Ri,4SRb 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?
:gi bfk]C 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
9!\B6=r y4 打开 MMA对话框。
"Qc7dRmSxm 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
VQt0 4? Object point (物体坐标)设定为 0，
[=q1 T3 光线网络 CREC 设置为网格 7，
3BJ0S.TF 数字化输出，
M#6W(|V/ 绘制图表。
qOtgve`jX 2 c{34: %3 -y[f 这是一个表面光栅的分布图。
.f2bNnB~pP 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?
cd_yzpL@}J dt]-,Y
L|7R9+ZG 在 PANT 文件中添加一个变量:
prF%.(G2) VY 5 RAD
b94DJzL1z 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
B hGu!Y6f M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
} 9Eg=%0v 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
U(g:zae 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
ES7>H 光通量
光栅分布
- % h.t+=U lT?v^\(H 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。
$ k%2J9O 镜片表面高斯光强分析
.@U@xR u7| 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
_7 L-< DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
9~XA q^e *vxk@ `K~ }2.`N%[ }q`S$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。）
nRS} }6 Q 它有着预期的高斯分布的形状。
Jhhb7uU+ 现在对表面 6也进行相同的操作。
3yF,ak {Sl 输入：
l<LI7Z]A DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
<0&*9ZeD 非常均匀水平的光强分布。
E
A1?)|}n aP+X}r [D4SW# #rfiD%c 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
7' V@+5 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。
