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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 JI@~FD& 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。 (:M6*RV tAbIT;> 2.模拟任务 y#YCc{K
[ K31Fp;K @b-?KH DOE: S#2'Jw 相位型衍射 klv^310 光束整形器 %D e<H* 直径:2mmx2mm DCP" 形状:圆形 tH17Z 相位级次:16 q'",70"\ Lu1>A {et aH,0+ | 3.建模任务:入射光场 @fbvu_-]. nb(#;3DQ zSDiJ$Xk 高斯准直激光光束的光束参数 pr@8PD2% pd>EUdbrp& • 波长:632.8nm 78y4nRQ* • 激光光束直径(1/e2):1mm [<8<+lH=P )k0bP1oGS
Vu;tU. (O/hu3 4.建模任务:期望输出光场 NVJvCs)3f 0y2iS't
2$\Du9+ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): B@.U\. +% '0; • FWHM-直径:0.5mm mZMLDs: • 边缘宽度:50um qhL e[[> • 效率:>95% EDL<J1% • 信噪比(SNR):>30dB ,i,f1XJ| • 杂散光:<5% yd`.Rb&V evu @uq
Tet,mzVuu j~Rh_\>Q 5.设计方案 J|,| *t =Lp0i9c G)'cd D1 • 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)。 -L1{0{Z • 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)。 HO&#Lv vseuk@>
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7&l 6. 衍射光束整形器会话编辑器 _oe2pL& !oM1 *gVRMSrx4 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 3 T&m • 用户必须输入所需的信息 DQKhR sC - 入射场 khW3z*e# - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) jNrGsIY$ - 系统参数 eX;"kO - 制造条件 z`f1|Ok m:X;dcq'3
6M259*ME 80axsU^H0 7.设计过程 OC"W=[Myl ^om(6JL2 a?\
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^ 8egn| 8 :Z3Q WAkKbqJV 设计和优化过程由两步完成: ,%>/8* 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 b _cD
>A 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 3ef]3 .P-@ !Q5* 8.系统模拟 95?$O~I • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 tb{l(up/a • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 b~%(5r. • 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。 zcP_-q]1 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 V
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QTtcGU W}a&L 9. 初始几何光学设计的结果 BEifUgCh N\<M4fn Rf2;O< vYrqZie< /_aFQ>.4n 感兴趣的优化函数 l9#M`x9 • 效率满足(>95%) 1Cp5a2{ • 信噪比不满足(<30db) $WrDZU 2z • 杂散光不满足(>5% @ 5|F:J iS=}| 8" iI&J_Y{1a_ EcBSi995dj wM_k D 10. 后续IFTA优化后的结果 4^ $ b":cj:mxL LIirOf~e;! 5Y_)%u
:hCp@{ cZ%weQa#N) 感兴趣的优化函数 ()= • 效率满足(>95%) UR:cBr • 信噪比满足(<30db) GC~Tf rf=r • 杂散光满足(<5%) jrZM u ; f~ 11.总结 *<"xF'C • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 QV4{=1A • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 lLS`Ln)" • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 aQ46euth • 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。 Ef:.)!;jy • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 8;-a_VjA)
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