1.概述
| n_es)A 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。
4qc 0QA% a!?&8$^< 初始宏文件可以评论区留言获取
V.8pxD5 s >FRJvZ6 Z%uDz3I\Q" 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射，所以它的衍射效率很高。
~=pAy>oV g\n0v~T+ 2.1设计要求
dAZh# i[ 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
xr< .r4 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
fsxZQ=-PW SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
,cqZb0VP{t 初始宏文件可以评论区留言获取
]rs7%$ZW Oy `2ccQ# *P mk1h2 以上展示部分命令，这其中，
-UhGac w OBG 的物是高斯光束.
ONkHHyT DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
Wxxnc#;lv 得到的初始结构如下：
tHj |_t &d8z`amP 这是最初的设计，效果并不是十分理想
@}^eyS$|! 原因如下：
2\: z
1.光束被扩大了但是并不准直。
*YI>Q@F9 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
3X,SCG 优化
yye( ^ DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
<f'2dT@6 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
Y8f ahQ# 改变高阶项
'[6o(~ * 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
h{sY5d'D 所有的一切只需要按几下按键. 输入
q[}[w! to HELP USS
;~ >E^0M 然后找到类型16。
o=,q4;R ' .$k2.-k 优化结果
MDo4{7 GG} (*pOr 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。
_c W (R,i 光通量
jC) lWD 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,C,LT2^( $ 2M dxw5 y.LJ 5K$&a 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?
,3zF_y(*Y 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
}#rdMh 打开 MMA对话框。
l9 |x7GB 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
$|2@of. Object point (物体坐标)设定为 0，
<KFE.\*Z4 光线网络 CREC 设置为网格 7，
y8{PAH8S 数字化输出，
dX58nJ4u 绘制图表。
jmAQ!y|W. *$KUnd-T YJ&K0 %R 这是一个表面光栅的分布图。
!"dbK'jb^ 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?
(j%d{y4 1xJc[ q .o2]ndT/J 在 PANT 文件中添加一个变量:
v%e- vl VY 5 RAD
kJ JUu 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
tkG0xRH M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
B~_='0Gm[ 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
^vPt Ppt 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
yvgn}F{} 光通量
光栅分布
9P 3jx)K "\'g2|A 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。
o@o6<OP^ 镜片表面高斯光强分析
M=n_;3,o 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
J#0oL_xY# DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
x=> +.'K \k=. w {ZS-]|Kx uh~ /ybR 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。）
Uf`lGGM 它有着预期的高斯分布的形状。
y1JxAj 现在对表面 6也进行相同的操作。
RsYn6ozb 输入：
5ml^3 ,x DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
P}%0YJ$6 非常均匀水平的光强分布。
_)7dy2%{q U#O 6l-xe] JeR8Mb FT1h\K| a 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
1` tE Hu. 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。
