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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 |>Q>d8|k 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。 WI\a ?LMQz= 2.模拟任务 ~z^?+MgZ2 zPnb_[YF j]Gn\QF DOE: k^
<]:B 相位型衍射 s|%R 光束整形器 UJO3Yn 直径:2mmx2mm bM?gAY]mB8 形状:圆形 U["0B8 相位级次:16 uV:R3#^ n/KO{: E#!N8fQ 3.建模任务:入射光场 tW/k tz;3 l'I:0a
4T 高斯准直激光光束的光束参数 Kq[4I[+R q,Gymh; • 波长:632.8nm (zsG!v • 激光光束直径(1/e2):1mm >/ay'EyY;> *RkUF!)(
k;\gYb%L ^E^`" 4.建模任务:期望输出光场 _}R9!R0O >YI Vi4''
3\W/VBJJ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): [9
MH"\ FKO2UY#&7 • FWHM-直径:0.5mm v,i|:;G • 边缘宽度:50um -nSf< • 效率:>95% JQ?`l)4 • 信噪比(SNR):>30dB g}MUfl-L • 杂散光:<5% hywcj\[ ]g-%7g|
Q:b0M11QR ??F* Z" x 5.设计方案 .D@J\<,+l %`F;i)Zz SfS3}Tn[ • 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)。 sD3ZZcy|= • 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)。 4&W?:=H2 #Hrzk!&9
8>YF}\D V T-N>w;P 6. 衍射光束整形器会话编辑器 F! !HwI 6*i** `XxnQng • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 t@!n?j
I • 用户必须输入所需的信息 !<M
eWo - 入射场 {R_>KE1 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) m(8Tup| - 系统参数 1Ms]\<^j - 制造条件 @HS*%N"* Uxjc&o
x3ZF6)@ .D W>c}1 7.设计过程 LO=U?`)q FMdu30JV 4]r_K2.cc %jHm9{|X
y?OP- 27y Z1 Nep! k|-\[Yl . 设计和优化过程由两步完成: #Ha:O,| 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 7I;kh`H$(f 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 8n3]AOc'~- NifQsy)*% 8.系统模拟 M
FIb-*wT • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 -,")GA+[7 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 F
CYGXtc • 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。 2iNLm6" • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 &D3]O9a0; {VAih-y
?W'z5'| Qxz[ 9. 初始几何光学设计的结果 _r-LX" v_XN).f; -+E.I*st |mtW) | In{5Ek 感兴趣的优化函数 rDFrreQP • 效率满足(>95%) 4AJ] qu • 信噪比不满足(<30db) `4*I1WZW • 杂散光不满足(>5% SWrTM rMwa6ZO'm; ]q"&V\b =d8Rij- == wX.y\.n 10. 后续IFTA优化后的结果 4vg3F( Q:q0C
+T ?"@Fq2xgB4 7 z
_9>,9aL jq
H)o2"/ 感兴趣的优化函数 _%Z.Re • 效率满足(>95%) <);q,|eh2 • 信噪比满足(<30db) CtY-Gs • 杂散光满足(<5%) =n,;S W q=3>ij{v 11.总结 ZSu.0|0# • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ;VLDXvGd • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 yx8G9SO? • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 #R5\k-I • 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。 Kxr{Nx • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 *}vvS^ c0
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