1.概述
DY%T` } 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。
6M2i? c vM$#m1L ? 初始宏文件可以评论区留言获取
K1qY10F:_ 9 ;! uV>-H U7f#Z 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射，所以它的衍射效率很高。
[9# #Kb w^vK7Z
1$ 2.1设计要求
YjMbd ?v 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
DXw9@b 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。
2 gNBPd )I SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
Wl^/=I4p# 初始宏文件可以评论区留言获取
p5D3J[?N u+"hr"}${ o7Z#,>`2 以上展示部分命令，这其中，
M 2U@gC|{ OBG 的物是高斯光束.
mSqk[ Ig\ DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
;U5x'}%0] 得到的初始结构如下：
S
-mz xj aF_ZV bS 这是最初的设计，效果并不是十分理想
(*@~HF,t= 原因如下：
7kew/8- 1.光束被扩大了但是并不准直。
& dHm!b 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
_*-'yu8# 优化
s`{#[&[ DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
L< nkI 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
)y
[[S e 改变高阶项
{e!uvz,e 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
D=Yag!1 所有的一切只需要按几下按键. 输入
~N+/ZVo&y HELP USS
2&G1 Q'! 然后找到类型16。
uR[P KLh LKwUpu! 优化结果
rSFXchD/ ^?l-YnQqm? 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
;B c<u[G 光通量
:j5 0]zLy{ 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
Z~.]ZWj - R,b O{2O 8;dbU* 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
z ] 4g`K+ 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
A0 w `o 打开 MMA对话框。
=M
km: '1r 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
3 qd-,qC Object point (物体坐标)设定为 0，
gpTF^.( 光线网络 CREC 设置为网格 7，
6
Ge vO3 数字化输出，
@):NNbtA 绘制图表。
M`,Z#)Af 2$/gg"g+ 1Z{p[\ k 这是一个表面光栅的分布图。
4m~stD lN 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?
;ZW}47:BS6 m">
=QP OgpH{" 在 PANT 文件中添加一个变量:
yqc(32rF! VY 5 RAD
V<R+A* gY: 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
-JW6@L@ M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
;<ma K*f\S 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
ur quVb 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
Xcp m?aTo 光通量
光栅分布
}\qdow- g|*eN{g]uE 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。
f0'Wq^^ 镜片表面高斯光强分析
H\>I &gC' 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
2dlV'U_g DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
|~vQ0D
'C8=d(mR=m jtOsb91c} ^+l\YB7pD 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。）
w*R-E4S?2 它有着预期的高斯分布的形状。
qc4 "0Ap' 现在对表面 6也进行相同的操作。
$}c@S0%P" 输入：
(dprY1noC DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
= 8e8!8 非常均匀水平的光强分布。
:^L]Da3 x!Y@31!Dy FwzA_
nn &1C9K> 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
?cxK ~Y\ 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。
