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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 !Zz;;Z 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。 KP&+fDa B0fOAP1 2.模拟任务 +$dJA J D\tt- yB b%#GW DOE: xM*_1+<dT$ 相位型衍射 v= 55{ 光束整形器 N:1aDr; 直径:2mmx2mm ?\}Gi(VVE 形状:圆形 #~*v##^vFH 相位级次:16 e
w^(3& MMM
tB6 ToXWFX 3.建模任务:入射光场 f%Q{}fC{* Xz+%Ym )r2Y@+.FN 高斯准直激光光束的光束参数 RZOK+!H: ;[v!#+yml • 波长:632.8nm +)Z]<O • 激光光束直径(1/e2):1mm ALF0d|>=uj SepjF
$~/2!T_ ~ZHjP_5Q 4.建模任务:期望输出光场 "g{q=[U} v, $r.g; '0<d9OlJ} 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): (o^tmH* 7aG.?Ca% • FWHM-直径:0.5mm Wv;0PhF • 边缘宽度:50um a~$XD(w^ • 效率:>95% DJP6Z • 信噪比(SNR):>30dB Av X1* • 杂散光:<5% /F*Y~>*% 1 R=D]:u<P
Wh[QR-7Ew 44]s`QyG 5.设计方案 rPV
Q#iB KII{GDR] 6#=jF[ • 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)。 z+"tAVB[i • 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)。 %go2tv:|W LU1I
`E
,+=9Rp`md *}?[tR5 6. 衍射光束整形器会话编辑器 Dd3f@b[WX =~D? K9o vgfC{]v<W] • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 >p_W(u@ z$ • 用户必须输入所需的信息 H;Wrcf2 - 入射场
!`69.v - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) E$d#4x - 系统参数 /]0qI - 制造条件 w:&""'E e~r/!B5X
^7gGtz2 w^yb`\$ 7.设计过程 LUOjaX v88vr lZFu|( ]l,BUf-O
SSK}'LQ d?,'$$ aB wQ_4_W 设计和优化过程由两步完成: mH o#"tc 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 DUp`zW;B 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 F%OP,>zl KX)n+{
8.系统模拟 tKbxC>w • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 d&AG~,&d| • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 l|CM/(99- • 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。 DfXkLOGik • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 z@*E=B1L r- 8Awa
K-qWT7< r\NqY.U& 9. 初始几何光学设计的结果 u3T-U_:jSV .OPknC Tz
@<hE RS5<] dy >m%_`68 感兴趣的优化函数 ah>c)1DA*H • 效率满足(>95%) rQ*+
<`R} • 信噪比不满足(<30db) 2)}n"ibbT • 杂散光不满足(>5% L.n@;* v%tjZ5x YteIp'T l6M?[ u
Ie^Me 10. 后续IFTA优化后的结果 u 3WU0Z` ^<;W+dWdU )nUdU
= m r!r08yf
HqGI. l*CulVX 感兴趣的优化函数 OC! {8MR • 效率满足(>95%) pdu1 kL • 信噪比满足(<30db) vYgJu-Sl • 杂散光满足(<5%) B'Yx/c&n >AEp\* 11.总结 K\xz|Gq • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 w,%"+tY_ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 *5'8jC"2g • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 [(X~C*VdxM • 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。 Z+xkN • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 <ZC.9
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