1.概述
\ 0W!4D
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。
p4!:]0c ^h' Sla 初始宏文件可以评论区留言获取
qet>1< L{-LX= G^ saf&dd 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。
KLW n?` $'rG-g!f\ 2.1设计要求
W-Hoyn> ?2 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
j=RRfFg) 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
NoE*/!Sr SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
yw-8#y 初始宏文件可以评论区留言获取
: r MM4 K<`osdp=& CNZ z]H 以上展示部分命令，这其中，
i:]* P OBG 的物是高斯光束.
r0;:t DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
@gC=$A# 得到的初始结构如下：
!E8X~DJ '7^M{y/dU
这是最初的设计，效果并不是十分理想
soA|wk\A 原因如下：
nAIo{
F 1.光束被扩大了但是并不准直。
b//B8^Eong 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
|1b _*G4| 优化
c/N@z um,{ DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
Mips.Bx 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。
)L{ghy 改变高阶项
q;g>t5]a 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
y;w x?1 ) 所有的一切只需要按几下按键. 输入
C?v[Z]t HELP USS
!G^L/?z3 然后找到类型16。
'. Ed`?<p M5nWVK7c 优化结果
J%09^5:-z LEMfG~Czq 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。
F:@7 0(<w% 光通量
F'jWV5"* 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
"k*PA\ U gb
^?l~SS IW 21T 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?
m(RXJORI 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
@1.QE yX G 打开 MMA对话框。
dm0QcW4 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
j
8*ZF Object point (物体坐标)设定为 0，
- p3Re9 光线网络 CREC 设置为网格 7，
_XJ2fA ) 数字化输出，
t!*+8Q !e 绘制图表。
qmO6,T-| { eCC$&" I2nF-JzD2a 这是一个表面光栅的分布图。
H
0+dV3 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?
R\o<7g-| *Qugv^-
;};wq&b# 在 PANT 文件中添加一个变量:
l @^3Exwt VY 5 RAD
}|PY!O
然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
}*.0N;;C M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
JkW9 D)6 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
:Y9NLbv 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
!vG'J\*xc 光通量
光栅分布
T,|
1g 6 $)3 %U?AP 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
*OuStr \o 镜片表面高斯光强分析
7AYd!n&S 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
w"R:\@ F DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
aW>6NDq( T&Lb<'f EEGy!bff %f($*l. 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。）
B}PIRk@a1 它有着预期的高斯分布的形状。
B6wRg8 现在对表面 6也进行相同的操作。
w@ N 输入：
W 4F \}A DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
J,Ks0M A 非常均匀水平的光强分布。
. 'Y]R3\M+ G:zua `u[ ]X I*Wsn r*Yi1j/ 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
~gGZmT b 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。
