1.模拟任务 pO_$ 8=G+ }zO>y%eI 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。
f>!H<4
] 设计包括两个步骤：
85}S 8\_ u - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。
K Y=$RO - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。
"hbCP4 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。
,pT j'I 59@PY! c> T 4JG5 照明光束参数 = $w QA _k|k $qxE t+l{D#?a
波长：632.8nm
u6t%*'' 激光光束直径（1/e2）：700um
] >4CBm$ jap5FG+2 理想输出场参数 "XB6k 0.# gb^<6BYUG v;WfcpWq2 直径：1°
JeXA *U# 分辨率：≤0.03°
yADX^r( 效率：>70%
\dHdL\f 杂散光：<20%
,Qh9}I7;C '}N4SrU$ uBUT84i 2.设计相位函数 cHAq[Ebp2! ]=%oBxWAP _g ]h \3 1G}\IK1+ 相位的设计请参考会话编辑器
s}93nv*ez Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和
优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。
{5NE jUu{j 设计没有离散相位级的phase-only传输。
Q>yO,H| .5E6 MF 3.计算GRIN扩散器 L2Z-seE 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。
e` eh;@9p 最大折射率调制为△n=+0.05。
\uyZl2=WWa 最大层厚度如下：
r @URs;O= 9}|t`V" 4.计算折射率调制 0 /)OAw"m ~5;2 ni8n 从IFTA优化文档中显示优化的传输
2~ y<l #GfM !<q< 将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。
U:fGIEz{ZY }08Sv=XM =KW~k7TaN 生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。
!F08F>@D h @2.D|c)g
w?JM;'<AYQ 乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。
y6P-:f/& * (J5M+K\H *s%M!YM 将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。
b\Mb6s YfUo=ku L Jw y,- ;XI=Y"h{% 数据阵列可用于存储折射率调制。
!a7 YM4 D 选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。
}PX8#C_P 插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。
e8U6 D+jY G7YBo4v 5.X/Y采样介质 We@wN: 
>f:OU," GRIN扩散器层将由双界面元件
模拟。
V`_)H 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。
vxk~( 3]<) 元件厚度对应于层厚度12.656μm。
b" kL)DL1L 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。
; 6q`c !p7 s(r1q$5 /& o<kY {S"! c. 基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。
t $u. 折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。
`##^@N<P 应该选择像素化折射率调制。
I^?hVH a/g r1 "
XlXu 优化的GRIN介质是周期性结构。 只优化和指定一个单周期。
. sv
uXB 介质必须切换到周期模式。周期是1.20764μm×1.20764μm。
(BZd%! e[g.&*! 6.通过GRIN介质传播 W744hq@P% n7,LfO# ADT8A."R[ K{`3,U2Wx 通过折射率调制层传播的传播模型：
nq*D91Q - 薄元近似
hOr4C4 - 分步光束传播方法。
>$_@p(w 对于这个案例，薄元近似足够准确。
Vb/XT{T;b 在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。
{TC_
4Y|8 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）。
qR^i5JH}u wmaj[e,h 7.模拟结果 T-.Bof (?w 角强度分布
（参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
PHg(O:3WG g acE?bW' 8.结论 ~?:Xi_3Lo AfJ .SNE VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射
光学元件和全息图。
;s w3MRJ 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。
gFw- P#t 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。
