1.概述
X%IqZ{ { 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。
iiIns.V
c2M 初始宏文件可以评论区留言获取
EXr2d" a- rR` TsK!36cg 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。
',0:/jSz <Q9l'u]3$c 2.1设计要求
rtJER?A 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
dnoF)(d&Cm 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
?I[8rzBWU SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
WT<}3(S'? 初始宏文件可以评论区留言获取
BKg8p]`+ :&vX0
Ce: V RQ`-# 以上展示部分命令，这其中，
/x ?@M n> OBG 的物是高斯光束.
[8sY E h DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
r Au% bF 得到的初始结构如下：
h{^v756L y%i9 b&gDd 这是最初的设计，效果并不是十分理想
EyA
ny\" 原因如下：
H@ 1'El\9 1.光束被扩大了但是并不准直。
3&^hf^yg 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
8Re[]bE 优化
\+R %KA/F DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
Q /4-7 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
Gg'!(]v 改变高阶项
h8`On/Ur_8 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
rwLKY .J] 所有的一切只需要按几下按键. 输入
{wz)^A
sy HELP USS
);d 07\V 然后找到类型16。
agx8 *x ;^xM"
{G8 优化结果
Ur
xiaE Pl:4`oY3 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
qhGz2<}_j 光通量
w<`0D)mQ 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
=SLG N`m3 m etn& W:RjWn @< 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
B <SE|~\2 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
b_~XTWP$l 打开 MMA对话框。
LRu,_2" 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
> k\pSV[ Object point (物体坐标)设定为 0，
q!:dZES 光线网络 CREC 设置为网格 7，
DH?n~qKpC 数字化输出，
%Z_O\zRqy) 绘制图表。
[WR"#y a*5KUj6/TL )&1v[] %S 这是一个表面光栅的分布图。
e ' l9 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?
$VHIU1JjZ u4~+Bc_GL )\Q (=: 在 PANT 文件中添加一个变量:
tC'E#2 VY 5 RAD
S<i1t[E @W 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
6AJk6 W^Z M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
Q^f{ H. 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
dzOco)y 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
l'(FM^8jv 光通量
光栅分布
_s5^\~a o |iH MAo 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。
Xb%Q%"?~ 镜片表面高斯光强分析
@bA5uY! 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
k4V3.i! E DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
N4ZV+
|
!{^kH;*u l9f_NJHo H\ Qk U`b 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。）
3Qe|'E,U 它有着预期的高斯分布的形状。
hEB5=~A_ 现在对表面 6也进行相同的操作。
;-VZV p}Y 输入：
`Qo3 7B2 DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
#Q!X z2z2 非常均匀水平的光强分布。
_A RG
" BEaF-*?A g:fvg!_v $! *>5".A 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
!Sn|!:N4 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。
