1.概述
i ,E{f 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。
;I 9&]
EZy)A$| 初始宏文件可以评论区留言获取
]J} n E& @Q otl0J Ht*+ 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。
6?mibvK B^Nf #XN( 2.1设计要求
N^ ds
RYC 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
W*4-.*U8a 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。
V2?=4m b SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
Y E s & 初始宏文件可以评论区留言获取
Ins`l KL:j?.0 C'+YQ]u 以上展示部分命令，这其中，
gsv uE OBG 的物是高斯光束.
`H_ 3Uc DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
/-ch`u md 得到的初始结构如下：
| `Ntv } c74.< @w 这是最初的设计，效果并不是十分理想
=J]]EoX/ 原因如下：
z8~NZ;A 1.光束被扩大了但是并不准直。
+EAsW(F1 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
FLCexlv^ 优化
`PdQX.wN DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
w d^': 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。
MS>Ge0P("~ 改变高阶项
u\x}8pn 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
KB,j7
~V 所有的一切只需要按几下按键. 输入
Ic:(Gi- % HELP USS
2c,9e` 然后找到类型16。
/y#f3r+*2 ygS;$2m%2 优化结果
n Fg~< $d dA`IEQJL 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。
Co_A/ 光通量
BB $>h} 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
i2A81>68< kr5"> "7 v
~?qz5:K~ 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
B6nX$T4zP 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
vq0Tk
bzs 打开 MMA对话框。
z'U1 bMg 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
` $<.pOm Object point (物体坐标)设定为 0，
[M}{G5U . 光线网络 CREC 设置为网格 7，
S6M}WR^, 数字化输出，
mPK:R^RjG& 绘制图表。
4 Y9`IgQ :&rt)/I qI9z;_,gNz 这是一个表面光栅的分布图。
I H&|Tcf\ 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?
>`mVY=H i _L UhZlw @R"JW\bd 在 PANT 文件中添加一个变量:
sPQQ"|wU VY 5 RAD
I-)+bV
G 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
f#"J]p M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
sA/D]W.P 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
x8\?}UnB 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
DE8n+Rm 光通量
光栅分布
c(m<h+ 2VL !bx;Ta. 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。
kGS;s B 镜片表面高斯光强分析
=tn)}Y.<e 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
rgv?gaQ> DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
J26 V nK I)6+6pm 7 \[@ m3s ;_I8^? d 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。）
2'\H \| 它有着预期的高斯分布的形状。
<C iSK! 现在对表面 6也进行相同的操作。
be Ga#JH, 输入：
NiK4d{E& DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
9(7-{,c 非常均匀水平的光强分布。
v`x.)S1 _pG- qK ({)+3]x fk>aqm7D! 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
.},'~NM] 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。
