1.概述
]m _<lRye 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。
MlDWK_y_& 9A@/5Z:v5W 初始宏文件可以评论区留言获取
zG fF.q} 73b(A|kQ@ +K6j p 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。
eI%{/> D"x; /I 2.1设计要求
D %CKkQ<u2 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
oCw>b]S 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。
k,p:!S(bl SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
u 0&QStI 初始宏文件可以评论区留言获取
z}'-gv\, op\'T;xIu P;.j5P^j` 以上展示部分命令，这其中，
Hs}3c
R} OBG 的物是高斯光束.
N:"S/G>r ; DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
6:Fb>|]*PY 得到的初始结构如下：
f6\`eLG i1 ! ^~
^D< 这是最初的设计，效果并不是十分理想
U3R;'80 f 原因如下：
r#svj*dn 1.光束被扩大了但是并不准直。
, ".1! [b 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
k0@b"y* 优化
C`4 m# DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
q5@N//<DNN 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。
fi |k) 改变高阶项
>iZ"#1ZL2O 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
=tP%K*Il4 所有的一切只需要按几下按键. 输入
: eL{&& 6 HELP USS
+v!% z( 然后找到类型16。
v:$Ka@v6 Wu}84W"!.V 优化结果
^Z
dDs8j XfYMv38( 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。
- rn%ASye 光通量
$,@PY 5r 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
';>] 7oT` y\?T%g T[M:%vjYF 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
zJ"`40V*; 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
|n*nByL/ 打开 MMA对话框。
%< ^IAMkp 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
Gr),o6}p Object point (物体坐标)设定为 0，
ZNHlq5 光线网络 CREC 设置为网格 7，
J~}%j.QQ7 数字化输出，
^k* h 绘制图表。
5_H`6-q 4p}?QR>tZ C2X$ bX" 这是一个表面光栅的分布图。
[w1 4hHnq 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?
})V^t 3 nM<B{AR5^ Whd\Ub8( 在 PANT 文件中添加一个变量:
G !G]*p5 VY 5 RAD
6Z}8"VJr { 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
PLb[U(~ M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
k _o$ Ci 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
w
\ U?64 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
xWiR7~E 光通量
光栅分布
mqt$'_M iImy"$yX{ 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。
6rP?$ mn2 镜片表面高斯光强分析
^t 2b`n60 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
@mD$Z09~ DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
}x A Eu,n^ 0x Er`]]U hFQ*50n} x \i+MVR- 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, （在通过第二个DOE之前。）
B7 #O>a 它有着预期的高斯分布的形状。
p.ks
jD 现在对表面 6也进行相同的操作。
S/2lK* F 输入：
Qo5yfdR DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
+~7x+ 6 E 非常均匀水平的光强分布。
_w.H]`C!X @'> Ul!.] 6)h~9iK qlNB\~HCe 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
>7$h 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。
