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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 xCXsyZ2h 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。 Y=G`~2Pr= upaP,ik}~ 2.模拟任务 [niFJIsc |rk.t g9 qKd ="PR} DOE: t :YZua 相位型衍射 K=0xR*ll5 光束整形器 /KOI%x 直径:2mmx2mm P}5bSQ( a3 形状:圆形 b<~8\\& 相位级次:16 ):>?N`{V ;k `51=Wi :23S%B~X 3.建模任务:入射光场 /fb}]e]N v5a\}S<( 7\98E& 高斯准直激光光束的光束参数 e_Hpai<b I@Hx
LEGj • 波长:632.8nm 6#*_d,xQT • 激光光束直径(1/e2):1mm b5=|1SjR 0*5Jq#5
]R)wBug ;a1DIUm' 4.建模任务:期望输出光场 <dP\vLH_ 8j70X <R uXFI7vV6P 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): _`;KmD&5 ^_@[1'^ • FWHM-直径:0.5mm {Dl@/fz • 边缘宽度:50um mm+V*L{x • 效率:>95% _|12BVq • 信噪比(SNR):>30dB j3-o}6 • 杂散光:<5% JYw? :
pUu_
&v((tZ uoE+:,P 5.设计方案 Gn^lF7yE .lb]Xa*n F*J1w|)F0 • 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)。 < r~hU*u • 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)。 d"?"(Q_8n >qNpY(Ql
D8,8j; H}~K51 6. 衍射光束整形器会话编辑器 80lhhqRC aQL0Sj:, ]vf0 f,F • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 !J;Bm,Xn6 • 用户必须输入所需的信息 RRS)7fFm - 入射场 0M;El2
P$ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) s(Gs?6}>T - 系统参数 tKUW - 制造条件
zo@vuB. Pah@d!%A
kJuG haO }(u:K}8 7.设计过程 r-$xLe7a )C?H m^# MMKN^a"GA
\8C<nh
AFL'Ox]0 +%9Re5R ]QJ5JtD- 设计和优化过程由两步完成: t^MTR6y+8 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 jSvq1$U 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 0/ 33Z Oc _GxC|d 8.系统模拟 ($<&H>j0 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 &AxtSIpucP • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 >2>/
q? • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 RYvcuA) • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 j"~"-E(79 08jk~$%
TC<Rg?&yb y lczM^@ 9. 初始几何光学设计的结果 9a=:e=q3# m,kYE9{ @Hp%4$= ~tfd9,t 30WOH
'n 感兴趣的优化函数 #J/RI[a • 效率满足(>95%) bnkZWw'9 • 信噪比不满足(<30db) Y5C kC F • 杂散光不满足(>5% /"`hz6rIv ?0dmw?i "#pxZ
B= Jf=V< <ivG(a*=] 10. 后续IFTA优化后的结果 Z}0{FwW"4 rlh:|#GTJ tH0x| HFjSM~
\(Nx)F -`Z!p 感兴趣的优化函数 I@VzH(da\ • 效率满足(>95%) zx8@4?bK • 信噪比满足(<30db) o<lmU8xB= • 杂散光满足(<5%) |;|r[aU TtrO _D 11.总结 4|%Y09"lv • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 -32P}58R • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Zbre5&aU • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 uHacu<$= • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 .'66]QW • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 gp$]0~[tO
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