1.概述
dZ|x `bIgs 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。
Oh5aJ)"D ;5tQV%V^Q 初始宏文件可以评论区留言获取
+'9E4Lpx
.~,=?aq^ q$'D}OH T 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射，所以它的衍射效率很高。
F$@ (0c ;T :]?5W! 2.1设计要求
M
\UB
r4 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
0y`r.)G 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。
R1~wzy SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
qF Xx/FZ 初始宏文件可以评论区留言获取
o[ %\W ]([^(&2 7;9 Jn 以上展示部分命令，这其中，
p&2oe\j$, OBG 的物是高斯光束.
6h7TM?lt DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
W>(w&k]%B 得到的初始结构如下：
:6J&%n
8'M:uI 这是最初的设计，效果并不是十分理想
R$bDj >8 原因如下：
Xi0 fX$-, 1.光束被扩大了但是并不准直。
sAS[wcOQ 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
l4ru0V8s7 优化
-8yN6
0| DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
)]C(NTfxg 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
5c$\DZ( 改变高阶项
JPM~tp?;< 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
8cGoo u6 所有的一切只需要按几下按键. 输入
G7%f|
Y HELP USS
1 %8JMq\ 然后找到类型16。
JHa\"h ?\$ 6"c<G 优化结果
EMzJyG t7 nP_)PDTFp 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。
$f=6>Kn|^] 光通量
zEt!Pug 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
6+4SMf3 3)y=} jw
N@X(YlO 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
]CDUHz 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
c7D{^$L9 v 打开 MMA对话框。
h@dy}Id 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
JCci*F#r Object point (物体坐标)设定为 0，
G5ShheZd 光线网络 CREC 设置为网格 7，
Z1_F)5p n 数字化输出，
fr`Q
5!0 绘制图表。
Q CO,f $'<FPbUtD} ]QGo (+ 这是一个表面光栅的分布图。
Va A. J 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
@VQ<X4 Za f)mOeD*u| =1y~Qlu 在 PANT 文件中添加一个变量:
qWJHb Dd VY 5 RAD
MT6" b 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
nl~ Z,Y$ M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
R_b4S%jhx 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
<[K3Prf C 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
wVs"+4l< 光通量
光栅分布
A4(k<<xjE b,X+*hRt 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。
N`~f77G 镜片表面高斯光强分析
[^D>xD3B2 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
Bg}l$ ?S DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
33&l.[A"!} +X`&VO6~ Ze <)B
* >!Xj%RW 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。）
tu( ^D23 它有着预期的高斯分布的形状。
q] Kv.x]$R 现在对表面 6也进行相同的操作。
C DoD9Hq, 输入：
'Va<GHr>+ DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
5~ZzQG 非常均匀水平的光强分布。
o2cc3`*8d ,U)&ny
3Yo)K ;G[0%z+* 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
*Ms &WYN- 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。
