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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 wcDRH)AW. 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。 d;n."+=[x >vo=]cw 2.模拟任务 a1Qv@p^._b 6"dD2WV/ .jMq DOE: ~}Rj$%_ 相位型衍射 <T[E=# 光束整形器 '=P7""mN5 直径:2mmx2mm s`>[F@N7.o 形状:圆形 Y2'cs~~$Ce 相位级次:16 0Ia($.1mY u+{a8= ?k(\ApVHj 3.建模任务:入射光场 tDAhyy73 trE{ FT KN-avu_Ix 高斯准直激光光束的光束参数 B7]MGXC Pb*5eXk • 波长:632.8nm 'w1YFdW • 激光光束直径(1/e2):1mm Hty0qr3 t|m=J`a{q;
F`9]=T0 Is+O 4.建模任务:期望输出光场 ;NRF=d> )Pv9_XKJ d:yqj: 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): Y3O#Q)-j$ 'fPdpnJ< • FWHM-直径:0.5mm LiKxq=K • 边缘宽度:50um '}Ri` • 效率:>95% w|Nz_3tI • 信噪比(SNR):>30dB |hr]>P1 • 杂散光:<5% } CfqG?) Zkf0p9h\
>$ 2V%}; xZV1k~C 5.设计方案 VWO9=A*Y| VcoOeAKL Q?X>E3=U • 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)。 MMj9{ou • 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)。 Gdg"gi!4 /JT#^Y
D1&A,2wO a+Ac[> 6. 衍射光束整形器会话编辑器 S%`0'lzzj (64yg rl0< Ls • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 B,{K*-7)MX • 用户必须输入所需的信息 -I=l8m6L - 入射场 JY6
Qp - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) #UbF9})q - 系统参数 {P*m;a`} - 制造条件 i'\T R|qd KIWe@e
QcpXn4/* QV\eMuNy 7.设计过程 NQ6sGL %plo=RF 4R\Hpt ^`G}gWBx}w
rdJR 2 YIjTL!bA" tPF.r 设计和优化过程由两步完成: N ,z6y5Lu 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 #B\"'8# 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 _]:z \TDn ghRVso( 8.系统模拟 )6aAB| • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 BT(CM,bp • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 /3{b%0Aa • 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。 D
gaMO, • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 !@v7Zu43, |vw"[7_aS
Bs?^2T~%{ 4F{70"a 9. 初始几何光学设计的结果 Ywwu0.H< 15sp|$&` >:b Q y~\oTJb LSRk7'0 感兴趣的优化函数 *Em,*! • 效率满足(>95%) 5^x1cUB] • 信噪比不满足(<30db) Ct>GYk$ • 杂散光不满足(>5% % oo2/aF OtNd,U.dE _D+J!f^ ;&)-;l7M FIsyiSY<j 10. 后续IFTA优化后的结果 Ll4g[8 aYSCw3C< Dbz3;t S@/IQR
.P"D >o=-$gz` 感兴趣的优化函数 n~V ]Z • 效率满足(>95%) &:`U&06q • 信噪比满足(<30db) nX`u[ks • 杂散光满足(<5%) (R("H/6xs w}YlVete 11.总结 h3xAJ! • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 !/]WrGqbS • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ?snp8W-WB • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Zo~ • 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。 m+T;O/lG0{ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 =7m)sxj]w
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