1.概述
:Nr 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。
nSMw 5
%(f&).W 初始宏文件可以评论区留言获取
<xb =.xe O,$
?Pj6 uT")j,tz 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。
75>)1H)Xm -0pAj}_2} 2.1设计要求
UEm~5,>$0 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
#*J+4a w3 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
`5J`<BPs SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
M/!5r 初始宏文件可以评论区留言获取
Xs,[Z2_iq gb_r <j:w J5i$D0K[ 以上展示部分命令，这其中，
#YABb wH OBG 的物是高斯光束.
wD*z >v$ DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
z}772hMB 得到的初始结构如下：
WT lR>|Zdn Mg7nv\6 这是最初的设计，效果并不是十分理想
u]<7}R@s 原因如下：
-#TF&- 1.光束被扩大了但是并不准直。
Cob<N'. 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
g8+Ke'=_ 优化
s":\ > DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
N:4oVi@Je 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。
be@\5
改变高阶项
VG)Y$S8.> 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
( E8(np 所有的一切只需要按几下按键. 输入
cx+li4v HELP USS
4u!<3-3Zy 然后找到类型16。
F9N/_H*+ @bk Z< Gq 优化结果
?3=D- Xrb :J
7p=sX 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。
f:w #r.] 光通量
,JL Y
oE+ 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
=|Q7k +b t;>"V.F<1 K3CT xU( 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?
$y2"Q,n+ 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
Nt> wzPd) 打开 MMA对话框。
JA") L0 a_ 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
YtQsSU Object point (物体坐标)设定为 0，
rM{3]v{~ 光线网络 CREC 设置为网格 7，
z?b[ 6DLV; 数字化输出，
PkqOBU*|= 绘制图表。
{}Q A#:V 4ONou&T Vm3e6Y,K 这是一个表面光栅的分布图。
``Yw-|&:Ae 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
Q5!" tF p @P$_2IU" w^rINPAS 在 PANT 文件中添加一个变量:
\W;+@w|c VY 5 RAD
MO1t 0My c 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
7aV(tMz d M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
BLno/JK0} 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
.b3c n 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
e>GX]tK 光通量
光栅分布
*irYSTA$ N~Kl{" >` 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。
t9 Sog~:' 镜片表面高斯光强分析
z }t{bm 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
fw[Z7`\Q5 DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
2X=
pu. ;F Zn-F !Lsv 0-N"_1k|? C}7 c:4c 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。）
$@wTc 它有着预期的高斯分布的形状。
+OM9v3qJ 现在对表面 6也进行相同的操作。
e2P
ds` 输入：
@$e!|.{1q DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
u> YC4& 非常均匀水平的光强分布。
+H'{!:e5 O6P{+xj$ 9"#,X36 Kgb 3>r 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
,rC$~
& 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。
