1.概述
}o^A^ 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。
qP"JNswI_ eh(Q^E;* 初始宏文件可以评论区留言获取
Z)
Xs;7 -WUYE B/=q_.1F> 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。
1 6QbB; Q==v!"Gi| 2.1设计要求
!/}FPM_ 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
%?f:" 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。
u 7"VeTz SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
+ |qfgi 初始宏文件可以评论区留言获取
>J}n@MZ S7kT3zB EB>B,# 以上展示部分命令，这其中，
sdf% OBG 的物是高斯光束.
hR r1#'& DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
V->%)d3i 得到的初始结构如下：
~u0xX fv# fT3*>^Uv 这是最初的设计，效果并不是十分理想
fcICFReyV 原因如下：
D4q >R; 1.光束被扩大了但是并不准直。
^ L ^F=q x 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
ch>Vv"G> 优化
6B''9 V:s DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
_~[?> cF% 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。
|:9Ir^ 改变高阶项
14D 7U/zer 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
V -_/(xt* 所有的一切只需要按几下按键. 输入
"]m*816' HELP USS
lKEX"KQ! 然后找到类型16。
kwHqvO!G _D j<Eu_ 优化结果
Mi}I0yhVm ole|J 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。
<'[Ku;m 光通量
NLQE"\# a 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
vWl[l
-E 9&%#nN4`8 _(6`{PWY 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?
6z3T?`}Y 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
iS1Gb$ ? 打开 MMA对话框。
#+" 4&:my 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
@8nLQh^ Object point (物体坐标)设定为 0，
HK0::6n{ 光线网络 CREC 设置为网格 7，
\&iil =H8! 数字化输出，
=3|pHc hJ4 绘制图表。
@H\pipT_b !7*(!as #, Q}NO#vT 这是一个表面光栅的分布图。
K 3Yw8t2J 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?
)'5<6Q.] pp~3@_)b 7]|zkjg I 在 PANT 文件中添加一个变量:
i3Hz"Qs; VY 5 RAD
94|yvh.B 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
]U,CKJF%/ M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
9 g
Bjxqm 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
S
Pn8\2Cj 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
B6bOEPQ 光通量
光栅分布
/vjGjb=3U TZ_rsj/t 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。
YwL`>? 镜片表面高斯光强分析
( =1q!c`
现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
c>ad0xce6 DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
)O3jQ_q= $ PS Y:Zz G#H 9g PY z)lM2x>|* 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。）
ImIqD&a-h 它有着预期的高斯分布的形状。
vv+D*e&< 现在对表面 6也进行相同的操作。
o+<29o 输入：
Ly9Q}dL DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
<EMkD1e 非常均匀水平的光强分布。
akT|Y4KxD k(P3LJcYQ #{!O,`qD eZg$AOpU 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
.H8mRvd? 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。
