1.模拟任务 @D&V OJV <7cm[ 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。
Jj}+ tQ f 设计包括两个步骤：
l[mXbQd - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。
C]K| ;VQ - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。
gq4le=,v 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。
smW
7zGE }N!I|<"/ Va > ~ 7 照明光束参数 .zO/8y(@ 4~=/CaG~ wB}s>o\ 波长：632.8nm
^ 6`"f 激光光束直径（1/e2）：700um
EOWLGle D1 0\84~t'[ 理想输出场参数 E'zLgU)r` XhjH68S( tWy0%
- 直径：1°
gnF]m0LR 分辨率：≤0.03°
hDI_qZ 效率：>70%
8?AFvua}r 杂散光：<20%
O` R@6KG &u0JzK 1*<m,.$ 2.设计相位函数 ],9%Q E \zCT""'i F[mL_JU
`''\FPhh 相位的设计请参考会话编辑器
Xl^=&!S>me Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和
优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。
jC7`_;>= 设计没有离散相位级的phase-only传输。
%_N-~zZ1E NrPs :` 3.计算GRIN扩散器 t=\ y|Idc 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。
/pni_-l* 最大折射率调制为△n=+0.05。
X8aNl" x 最大层厚度如下：
gSS2)Sd} n 5h4]u 4.计算折射率调制 z/yNFY]i W Z`u"t^2V 从IFTA优化文档中显示优化的传输
ew8 f7S[ z)N8#Y~vn 将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。
:^7/+|}9p 53X H|Ap b C{1LY0 生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。
@%mJw
u *C G-F=
uBp"YX9rx 乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。
V*HkF T To v !X8p 9D,`9L5-= 将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。
_Eo $V& i Qs7L y" {1a%CsCM b`M 2VZu 数据阵列可用于存储折射率调制。
Bbk=0+ ^8I 选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。
\= 3V]7\& 插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。
T;jy2|mLo CtiTXDc_ 5.X/Y采样介质 hJ[Z~PC\T0 
6S*L[zBnA\ GRIN扩散器层将由双界面元件
模拟。
zi M~V' 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。
6 2{ (i'K 元件厚度对应于层厚度12.656μm。
6A p-J~4 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。
8{QN$Qkn ?86q8E3;& 8XFs)1s[ '*K}$+l 基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。
\/E+nn\) 折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。
@,b tQ_'X 应该选择像素化折射率调制。
"`;$wA RlJt+lnV i}d^a 28 优化的GRIN介质是周期性结构。 只优化和指定一个单周期。
7OSk0%Q, 介质必须切换到周期模式。周期是1.20764μm×1.20764μm。
)nn cCU W BC|=-^( 6.通过GRIN介质传播 tS|gQUF17 O2z{>\ 7{0; <@ 'vbrzI5m 通过折射率调制层传播的传播模型：
1?k{jt~ - 薄元近似
AXb DCD A - 分步光束传播方法。
2Fwp\I; 对于这个案例，薄元近似足够准确。
=QG@{?JTl 在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。
SvE3E$ * 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）。
<0R$yB xw[KP [( 7.模拟结果 y; oPg4 角强度分布
（参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
{,V .IDs8[ C%#%_
"N 8.结论 8n_!WDD `cu W^/c VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射
光学元件和全息图。
l;+nL[%` 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。
RRXnj#<g 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。
