1.概述
%VO+\L8Fs 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。
d %8 n ynIC (t 初始宏文件可以评论区留言获取
^L 2d%d\5 72s qt5C] 'v]0;~\mp> 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。
~b~Tq ^+P.f[ 2.1设计要求
'8;bc@cE 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
;W?#l$R 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
I8gNg
Z SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
vkE`T5?? 初始宏文件可以评论区留言获取
"b hK %N; Y#9W]78He "'z}oS 以上展示部分命令，这其中，
F\D iT|?} OBG 的物是高斯光束.
:01d9|# DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
yI:
;+K 得到的初始结构如下：
w6V/Xp][U A'jvm@DvQI 这是最初的设计，效果并不是十分理想
OeqKKVuQ 原因如下：
hQ@k|3=Re 1.光束被扩大了但是并不准直。
w.x &3aG 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
Q-oD mjU 优化
%/Wk+r9uu DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
(fF8)4 l 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
UOZ+ &DL,L 改变高阶项
]:gW+6w"C 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
sQ}|Lu9hZ 所有的一切只需要按几下按键. 输入
8 MO-QO HELP USS
KmNn W1T 然后找到类型16。
PB@IPnB- V5K/)\# 优化结果
b{<? E };% w,p'$WC* 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。
%nZ:)J>kz 光通量
# sw4)* v 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
9 -pt}U "T A0--6 CV
@P
+ 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?
@}4aF| 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
nFQuoU]ux 打开 MMA对话框。
q- `& C 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
d1cp= RbC Object point (物体坐标)设定为 0，
fxd+0R;f 光线网络 CREC 设置为网格 7，
3mHzOs\jU 数字化输出，
9G/!18 X?f 绘制图表。
F}}!e.> c g!XC5*} \U$:/#1Oe 这是一个表面光栅的分布图。
XkA] 9,@ 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
kO\ O$J^S I0+6p8, to?! qxn 在 PANT 文件中添加一个变量:
^VXhv9\>B VY 5 RAD
@-sWXz*W 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
c& ;@i$X( M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
zr|DC] 3 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
Xfk
DMh 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
;eYG\u KC{ 光通量
光栅分布
,ucRQ&P (xb2H~WrN 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。
"9_$7.q<y 镜片表面高斯光强分析
7 FE36Ub9 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
i"<W6 DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
~2Wus8X- IAQ<| 3Q n[Q(q[ULV q\@Zf} 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。）
3Z?ornS 它有着预期的高斯分布的形状。
%D4)Bqr 现在对表面 6也进行相同的操作。
MKfK9>a 输入：
%&6Q Uv^ DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
@:?[R&` 非常均匀水平的光强分布。
"SMJ:g", >=0]7k; !Aj}sh{ $E@n;0 P 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
z6R|1L 1 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。
