1.概述
o} iqLe\ 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。
,; _D~7L J W5SBt> 初始宏文件可以评论区留言获取
BhMHT : m TF@HwF"# V
r0-/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。
4cO||OsMU
? 77ye 2.1设计要求
kP6P/F|RcZ 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
ItoSOR VV 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。
JqDj)}fzX SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
B1& H5gxgN 初始宏文件可以评论区留言获取
[SW@ "C! c0 H8FF3 &<u
pj b 以上展示部分命令，这其中，
iZ`1Dzxgk OBG 的物是高斯光束.
[|sK u#yW DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
I:~L! % 得到的初始结构如下：
J )l]<## }/Wd9 x 这是最初的设计，效果并不是十分理想
p,?8s% 原因如下：
>e 4 1.光束被扩大了但是并不准直。
n
^T_pqV?X 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
KAg<s}gQJ 优化
`;^% t DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
YLlw:jN 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。
,{C(<1 改变高阶项
aBM'ROQ 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
i* 9[El 所有的一切只需要按几下按键. 输入
Lp \%-s#5s HELP USS
S|A?z)I 然后找到类型16。
]`D(/l' n7vLw7 优化结果
F:/ R'0 'D Qp 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。
?80@ +y] 光通量
>#@1
I 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'Sc=;;: Ih}I`wY- Ii?"`d +JA 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?
`>fN? He 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
? OBe!NDf 打开 MMA对话框。
A
a2*f[ 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
`d=$9Pi Object point (物体坐标)设定为 0，
xDBEs* 光线网络 CREC 设置为网格 7，
P,"z 数字化输出，
ufdC'2cp 8 绘制图表。
?ng?>! N0 c+V["s B{ NKDkDH 这是一个表面光栅的分布图。
ay2
m!s Q 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
{uO8VL5+Qx SaEe7eHd O.=~/!( 在 PANT 文件中添加一个变量:
Gvt.m&_ VY 5 RAD
tg~&kaz 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
x Z@H{): M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
vi6EI
wZG 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
A.v cE 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
1h\: Lj 光通量
光栅分布
RR:m <9l uNnwz%w 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
qH6DZ| 镜片表面高斯光强分析
-8tWc]c
|4 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
asR6 ,k DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
<Ebkb3_ 4j!MjlG$ @Q x|!% i^uC4S~ 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。）
f? F
i{m 它有着预期的高斯分布的形状。
o lNL|WJ`w 现在对表面 6也进行相同的操作。
>"F~%D<. 输入：
G=3/PYp DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
~0fT*lp 非常均匀水平的光强分布。
*6Rl[eXS >w 9)c| C[r YVa
. z$-/yT"M 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
7& k lX 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。
