切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 556阅读
    • 0回复

    [技术]设计和分析GRIN扩散器(完整) [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6374
    光币
    26015
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-10-30
    1.模拟任务 E}AOtY5a  
    56gpAc  
     本教程将介绍设计和分析生成Top Hat图案的折射率调制扩散器图层。 ?PVJeFH  
     设计包括两个步骤: ddvSi 6  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 o#3?")>|  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 uT'_}cw  
     设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前,我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 F}3<q   
    VH[r@Pn  
    K*iy^}  
    照明光束参数 e~R; 2bk  
    :K.%^ag=j  
    ?#; oqH<  
    波长:632.8nm Z0&^U#]  
    激光光束直径(1/e2):700um
    %x@ D i`;  
    NbOeF7cq+  
    理想输出场参数 rt">xVl  
    PN9^ sLx=  
    Z|;<:RKWY  
    直径:1° K$OxeJP?F  
    分辨率:≤0.03° M S 3?#b  
    效率:>70% } 8ZCWmd  
    杂散光:<20% 0\v98g<[+  
    HUqG)t*c1  
    Td#D\d\R  
    2.设计相位函数 3jF#f'*  
    r=GF*i[3  
    UjibQl 3:m  
    &:}e`u@5|  
     相位的设计请参考会话编辑器 #qkokV6`  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 z'@j9vT  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 ^0"^Xk*  
    RC 7|@a  
    3.计算GRIN扩散器 0dS}p d">k  
     GRIN扩散器应该包含一个1mm厚度石英玻璃作为基板,和一个折射率调制的丙烯酸薄层。 'J^ M`/  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 E)==!T@E  
     最大层厚度如下: QZy+`  
    FTM(y CN  
    4.计算折射率调制 is=sV:j:  
    5G.Fi21 b  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 []HMUL]"  
    .d< +-w2Mu  
     将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 gcYx-gA}  
    hUirvDvX  
    HI/]s^aL  
     生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。  !sda6?&  
    _;mN1Te  
    blxAy  
     乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 e$F]t *)Xa  
    n8(B%KF  
    y*2R#jTA  
     将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 z0J$9hEg89  
    p.KX[I  
    d,=Kv  
    rkhQoYZ[  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 xe^*\6Y  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 CU =}]Y  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 !:e|M|T'I*  
    9k\`3SE  
    5.X/Y采样介质  }* iag\  
    B{|g+c%  
    | \Nj  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟 a%*l]S0z"  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 VM{`CJ2  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 u2HkAPhD  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。
    @rs(`4QEh  
    #.O,JG#H  
    htc& !m  
    xGbr>OqkTX  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 MWf]U  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 e;b,7Qw  
     应该选择像素化折射率调制。 f`<j(.{9F  
    w+Ve T@  
    UnNvlkjq9  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 只优化和指定一个单周期。 yu"Ii-9z  
     介质必须切换到周期模式。周期是1.20764μm×1.20764μm。 dDH+`;$.  
    g-'y_'%0G  
    6.通过GRIN介质传播 D|I(2%aC  
    h"VQFqQy  
    0 eZfHW&  
    &{QB}r  
     通过折射率调制层传播的传播模型: d7N;F a3yL  
    - 薄元近似 XfA3Ez,}  
    - 分步光束传播方法。 `}o4&$  
     对于这个案例,薄元近似足够准确。 `NA[zH,w3  
     在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 G%)?jg@EA  
     场采样必须设置为手动模式并且采样距离为4.5μm(半像素尺寸)。 Wd4fIegk  
    g+/%r91hZ  
    7.模拟结果 4mOw[}@A  
    角强度分布
    (参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
    <B 5^  
    5@c,iU-L  
    8.结论 g!n1]- 1  
    >JT{~SRB|Y  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 a?'3  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 2{s ND  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。
     
    分享到