1.概述
`PfC:L 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。
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pV3#fQ aL}_j#m{ 初始宏文件可以评论区留言获取
Xob##{P3
bql6Z1l SrIynO 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。
62) F vr$[ 2.1设计要求
G].Z| Z9 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标:
%VCHM GP= 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。
-L@=j SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果:
{1[8,Ho 初始宏文件可以评论区留言获取
va\cE*,@ns I6+5 mv\ ,O(uuq 以上展示部分命令,这其中,
kmwFw># OBG 的物是高斯光束.
Wp $\> DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
W;7cF8fu4 得到的初始结构如下:
eo!{rs@f r.[k D"l 这是最初的设计,效果并不是十分理想
?~"RCZ[;.f 原因如下:
~7|z 2L 1.光束被扩大了但是并不准直。
G6FknYj 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
rnUe/HjH 优化
x\WKsc DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
=x>KA*O1 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
kq+L63fZ 改变高阶项
xQ4Q '9 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
Pg7/g=Va 所有的一切只需要按几下按键. 输入
Q =Z-vTD+ HELP USS
3$_wAt4w 然后找到类型16。
6;Bqu5_Cj mSs%g L]g 优化结果
JdE=!~\8 U:H*b{`TU 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。
h8Gp>b 光通量
S[Et!gj: 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
YC{od5a *`[LsG]ZF K=V)"v5o3 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?
/}Max@.` 如果空间频率太高,制造技术可能会出现问题。
PM{kiz^ 打开 MMA对话框。
]'{<O3:7 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
Lq:Z='Kc Object point (物体坐标)设定为 0,
tlE+G@|^ 光线网络 CREC 设置为网格 7,
Xh5
z8 数字化输出,
}0:=)e 绘制图表。
j:g/[_0s u?!p[y6 Gmc0yRN 这是一个表面光栅的分布图。
^vUdf.n9 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?
Zi^&x6y^ yA~W|q(/V Tw$la kw 在 PANT 文件中添加一个变量:
rxO|k0x^C VY 5 RAD
Y`%:hvy~ 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
Q!c*2hI M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
I_Q '+d 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
Xcb\N 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
nCt:n}+C7 光通量
光栅分布
RX'(
l KdUmetx1 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。
RDZl@ps8 镜片表面高斯光强分析
D+tn<\LF 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
-YD6 DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
;L|%H/SH {JMFCc[ N]gdS]pP2{ 2%QY~Ku~ 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。)
+PjH2 它有着预期的高斯分布的形状。
K*>lq|iu 现在对表面 6也进行相同的操作。
bEbnZ<kz* 输入:
bPWIf*3# DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
Y<l{DmrsA 非常均匀水平的光强分布。
qm2 uk16
'F1NBL 't]=ps 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
VUk2pEGO. 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。