1.概述
x8T5aS 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。
]l F'o &v] do{#y*B/g! 初始宏文件可以评论区留言获取
tg~&kaz >ta S<.G Y*``C):K% 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。
"b*. >QuZ 1h\: Lj 2.1设计要求
|xH"Xvp: 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
1vu4}%nD 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。
vi0% jsI SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
gFJ& t^yL
初始宏文件可以评论区留言获取
',0~ \ V uL b-
NxQ- (0W%Y Z!& 以上展示部分命令，这其中，
^ h^2='p OBG 的物是高斯光束.
w2~(/RgO DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
_]tR1T5e 得到的初始结构如下：
"zw? AC6 bF' ~&<c 这是最初的设计，效果并不是十分理想
n/s!S & 原因如下：
6mEW*qp2F 1.光束被扩大了但是并不准直。
UL[4sv6\9 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
C[r YVa
. 优化
z$-/yT"M DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
7& k lX 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
#rV=! j|| 改变高阶项
vD) LRO
Z 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
j&fr4t3 所有的一切只需要按几下按键. 输入
_ds d{& HELP USS
+M@G 8l 然后找到类型16。
_89
_*t( /Fh"Gl^ 优化结果
/^uvY h1K
3A5 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
2>fG}qYy$ 光通量
)gR14a 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
p>K'6lCa nB,FJJ{kb P>pkLP}
Vo 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?
P
xpz7He 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
*&UVr 打开 MMA对话框。
R76'1 o 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
4g\a$7 r
Object point (物体坐标)设定为 0，
4PD"[a=" 光线网络 CREC 设置为网格 7，
+@%9pbM"z 数字化输出，
Q(k $HP 绘制图表。
8)"KPr63M ![abDT5![ J~gf Mp. 这是一个表面光栅的分布图。
(^a;2j9 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?
z8Dn<h AV d )r?i^D&4 在 PANT 文件中添加一个变量:
jI;bVG
VY 5 RAD
|,sUD/rt 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
mu"]B] M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
0A?w,A`" 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
.[ 1A 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
(m 04Z2# 光通量
光栅分布
N%r}0 lBG* P>; 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。
}lpcbm 镜片表面高斯光强分析
~O1 *] 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
#(aROTV5a DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
3<mv9U( ~d5"<`<^o { ]D!@87 oN `tZ;a 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。）
3 4;c00 它有着预期的高斯分布的形状。
g=U?{<8.m 现在对表面 6也进行相同的操作。
g+k 6pi* 输入：
XIjSwR kYJ DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
p Hg8(ru| 非常均匀水平的光强分布。
Gzp)OHgJ &-b =gnT '|XP}V0I ,s)~Y
p?< 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
\o
% ES 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。
