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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 C ?JcCD2 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 Yj)H!Cp.xD |re)]%A?Fu 2.模拟任务 7TD%vhbiwi Y>
ElE- '=C)Hj[D DOE: A.vWGBR 相位型衍射 nb::, 光束整形器 M6l S2 直径:2mmx2mm qIIc>By(\" 形状:圆形 C ioM!D 相位级次:16 ~3bH2,{L[ MWTzJGRT TR}ztf[e 3.建模任务:入射光场 '0|0rwx DdDwMq *gF8"0s 高斯准直激光光束的光束参数 *{[jO&&J 5q4sxY9T • 波长:632.8nm TK^9!3 • 激光光束直径(1/e2):1mm uflRW+-2 ;%wQnhg
+PT/pybA |rW,:&; 4.建模任务:期望输出光场 12r]"?@|s $p? gai{o 21ng94mC 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): OwRH
:l Y,0D+sO4 • FWHM-直径:0.5mm )vWI{Q]r • 边缘宽度:50um En-BT0o • 效率:>95% 4:m/w!q$ • 信噪比(SNR):>30dB xg*)o* ? • 杂散光:<5% 86+nFk <E/"v
{Aq2}sRl{ (NB\wJg
$ 5.设计方案 ROH 2KSt uRIa
Nwohv 5}-e9U • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 U4PnQ
K, • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 o m9zb&{tu 2x3%*r$
SA3!a.*c 3pQ^vbQ" 6. 衍射光束整形器会话编辑器 R/5@*mv{ :x*#RnRr. &.D#OnRh9 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 .] gY{_|x • 用户必须输入所需的信息 ]&;M78^6 - 入射场 Iq/V[v - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) lxSCN6 - 系统参数 )GgO=J:o - 制造条件 bSbUf%LKt 7l+>WB_]
Fh[Gq ZV,1IaO 7.设计过程 4<c#3] 78o>UWA: RxUABF8b JIJ79HB
)2lzPK t BZUA/;Hz & \~ACWF7l 设计和优化过程由两步完成: 7|vB\[s 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 f3bZ*G%f 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 j)A$%xUo F@C^nX9 8.系统模拟 +#$(>6Zu"{ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Rq,ST: • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 +0&SXhy%y • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 7E4Xvg+c • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 j4C{yk (=de#wh2]
/C: rr_4= 0/Q"~H?% 9. 初始几何光学设计的结果 !}[cY76_ B%~D`[~? Tw)"#Y!T W{JNNf6G d|~A>YZ 感兴趣的优化函数 B^{87YR • 效率满足(>95%) M?yWFqFt9m • 信噪比不满足(<30db) h~F`[G/' • 杂散光不满足(>5% orU++,S4Pm 9[L@*7A`m NEY
b-#v ^Ko{#qbl/ kJy
bA 10. 后续IFTA优化后的结果 ohy?l ;:0gN|+ q%^vx%aL\ Y64B"J=P9
XyM?Dc5, P@RUopu,i 感兴趣的优化函数 Xy;!Q`h( • 效率满足(>95%) 8N58w)%7` • 信噪比满足(<30db) K9BoIHo • 杂散光满足(<5%) a%h'utF{[ =z]8;<=pL 11.总结 'yq'J) • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 4Pm+0=E • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 |H(Mmqgk • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 .F*2]xj@" • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 6BPZ2EQ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 e 1k\:]6
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