1.概述
v76D3'8 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。
CE"JS-S? ^D<r 初始宏文件可以评论区留言获取
XK: 9r{r{ ^`G`phd$ HW7; {QMg 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。
.N*Pl(<[ wbe<'/X+ 2.1设计要求
JB>b`W9 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标:
CYKr\DA 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。
A0Zt8>w SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果:
'sxNDnGg 初始宏文件可以评论区留言获取
.VkbYK UQ[B?jc i| ZceX/ 以上展示部分命令,这其中,
r" K':O6y OBG 的物是高斯光束.
;>AL`M+ DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
H_0/f8GwnG 得到的初始结构如下:
;s~X .58qL-iC 这是最初的设计,效果并不是十分理想
VwEb7v,^0\ 原因如下:
r)i>06Hd 1.光束被扩大了但是并不准直。
Y&
F=t/U2 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
r YF #^ 优化
j~FD{%4N DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
eQVZO>)P1+ 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。
V13BB44 改变高阶项
'(dz"PL. 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
TARXx> 所有的一切只需要按几下按键. 输入
|,aG%MTL HELP USS
5bA)j!#)|X 然后找到类型16。
JkGnKm9G !o>H1#2l 优化结果
Fh*j#*oe 9{$'S4 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数,将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
e{KByFl 光通量
4&HXkRs: 透镜看起来还是和原来一样,但是需要检查光通量的均匀性,输入 FLUX 100 P 6
W,K%c= '}rRzD: #BQ.R, 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
gN>2xnh'm 如果空间频率太高,制造技术可能会出现问题。
@rHK(25+d 打开 MMA对话框。
^::EikpF% 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
Vf`7V$sr Object point (物体坐标)设定为 0,
sO5?aB& 光线网络 CREC 设置为网格 7,
F|&{Rt 数字化输出,
@&"Pci+-| 绘制图表。
'oN\hy($,h (4@lKKiU%H
|TE}`?y[g 这是一个表面光栅的分布图。
4:7V./" 9 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造,能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
jA(>sz :=9] c17= ex<O]kPFE 在 PANT 文件中添加一个变量:
zh$}~RG[ VY 5 RAD
k6kM'e3V 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
cv(PP-'\ M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
i_kE^SSgm 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
=E&OuX-R 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
<F
)_!0C 光通量
光栅分布
#UtFD^h q\rC5gk> 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。
O8]'o*<] 镜片表面高斯光强分析
bT6sb#"W 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
BI:k#jO! DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
"/]| Hhc{ ms_ VM>l 2qi'g:qe +p8BGNW, 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。)
KI]wm 它有着预期的高斯分布的形状。
"v}pdUW 现在对表面 6也进行相同的操作。
kF;5L)o 输入:
%Rh;=p` DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
5/QRL\ 非常均匀水平的光强分布。
f1PN| "C?5f]T za'6Y*CGgX 3jogD 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
Y:ldR 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。