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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 W&4`eB/4} 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。 9kP!O_ Md
{,@ G 2.模拟任务 k&DHQvfB EBM\p+x& FV$= l
% DOE: WytCc>oL 相位型衍射 x[}e1sXXs 光束整形器 >UJ&noUD#: 直径:2mmx2mm c)SSi@<
cv 形状:圆形 Ytx+7OLe 相位级次:16 "`"j2{9|e! S53%*7K. 6DJ,/J2F 3.建模任务:入射光场 Xx|&%b{{r z[v5hhI)4 vtmO 高斯准直激光光束的光束参数 9zO3KT2 ,mYoxEB kl • 波长:632.8nm vo`wYJ3W • 激光光束直径(1/e2):1mm ].dTEzL9X @?Y^=0
]QT0sGl 7^iF,N 4.建模任务:期望输出光场 X_'.@q<!CV [l#WS E}@8sY L 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): yekIw @gi
Y • FWHM-直径:0.5mm i8B%|[nm • 边缘宽度:50um % C
3jxt • 效率:>95% }7=a,1T • 信噪比(SNR):>30dB GYO\l.%V5y • 杂散光:<5% 0!vC0T[
kw-/h+lG
fSqbGoIQ w ^<Y5K 5.设计方案 ){YPP !8cI GmL |7 6 ~2H7_+.# • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ($S{td; • 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)。 : l>Ue& [V)sCAW
)E7A,ZW, u\e#_*> 6. 衍射光束整形器会话编辑器 P/I{q s Gr6ma*)y~t !7xp<= • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 6ZG)`u".(" • 用户必须输入所需的信息 #dpt= - 入射场 |~HlNUPR - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 2 !;4mij, - 系统参数 #Y5I_:k - 制造条件 xeI ,Kz." Xl/G|jB9
g?>AY2f[5 44W3U~1 7.设计过程 %C3cdy_c *}_/:\v y2 +a2 Nr[Rp
k(
g$_ ]X _"sRL}-Z M)J *Df0@ 设计和优化过程由两步完成: W1@;94Sb~ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 6gKOpa 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Pj.~|5gnf oX}n"5o: 8.系统模拟 EORRSP,$2 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 aydal9M • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 NdNfai • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 0&.lSwa • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 I)Lb"
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'QS"4EvdD ?
w?k-v 9. 初始几何光学设计的结果 t3GK{X Pu^~]^W) *(`.h\+ iCK$ o_`? &tgvE6/V 感兴趣的优化函数 f
oVD+\~Y • 效率满足(>95%) ^97ZH)Ww • 信噪比不满足(<30db) $McO'Bye{h • 杂散光不满足(>5% - X_w& _B1uE2j9 +wUhB\F
* Dy@\!F V`M,d~:Pr" 10. 后续IFTA优化后的结果 rl^LSz 8QN8bGxK |d5L
Ifb( (7b_g6>:
3kQ ^f=Wd e\_6/j7' 感兴趣的优化函数 %^l&fM* • 效率满足(>95%) 4:@|q:DR • 信噪比满足(<30db) n`}&,UA$4 • 杂散光满足(<5%) z{g<y^Im+E oPy zk7{ 11.总结 8@aS9th$ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 nTU~M~gky • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 | q16%6q • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 #(IMRdUf • 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。 #Q@6:bBzv • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 t60/f&A#7H
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