1.概述
z
AY
-Y 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。
e`?o`@vO, )Zfb M| 初始宏文件可以评论区留言获取
r$,Xv+} YOY2K%o M[0NB2`Wp 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射，所以它的衍射效率很高。
Na+3aM%% rW *[sL l3 2.1设计要求
nDz.61$[ 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
~vMJ?P@ 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。
, fh K SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
1g X$U00: 初始宏文件可以评论区留言获取
/WI H#M N\ fj[?f[ tl = e! 以上展示部分命令，这其中，
?4_ME3$t OBG 的物是高斯光束.
Hr*xA x DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
*~zB { 得到的初始结构如下：
VD+v \X_ p }3$7CR/ 这是最初的设计，效果并不是十分理想
)1!0'j99. 原因如下：
+rka 5ts 1.光束被扩大了但是并不准直。
BfD C[(n` 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
i z27yXHZ~ 优化
N <M6~ DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
{-hu""x> 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。
;/!o0:m^I 改变高阶项
".kH5(: 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
p R ! m 所有的一切只需要按几下按键. 输入
@/= 'BVb'T HELP USS
RH;A|[7T& 然后找到类型16。
z#6(PZC} XM` &/) 优化结果
xN!In-v[j; $ou/ Fn 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
P6`LUy z3 光通量
&3\3wcZ,q 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
;S '1fci6 ~ e686L0j m1RjD$fM 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?
$|I hO 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
12l1u[TlS 打开 MMA对话框。
U XOf 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
!^Q4ZL,- Object point (物体坐标)设定为 0，
K B gFS%-W 光线网络 CREC 设置为网格 7，
b .cBg.a 数字化输出，
cvjZ$Fcc%( 绘制图表。
VwT&A9&{8 9T<k|b[ 6 pV$A?b"?* 这是一个表面光栅的分布图。
RG_6&
A 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
VL$?vI' Z OqD.=O( !j9(%,PR 在 PANT 文件中添加一个变量:
N({-&A.N VY 5 RAD
Nh ^q&[? 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
-`P LewvX M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
CJ6v S 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
tQ)l4 Y 8 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
SOluTFxUw 光通量
光栅分布
vg5fMH9ZZ HC|
]Au 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。
b6@0?_n 镜片表面高斯光强分析
Q }1qt4xy* 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
-9R.mG DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
L8KaK
y/"CWD/ i l=47#zbpZ] b[MKo7 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。）
0RN 7hpf&` 它有着预期的高斯分布的形状。
Kn} Y7B{ 现在对表面 6也进行相同的操作。
yjM!M| 输入：
f 2k~(@!h DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
,t39~ w 非常均匀水平的光强分布。
jm[f|4 \ Pxgal4{6 Z .N9e '~x iD?: 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
6df`]s c 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。
