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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 *! r\GGb 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。 c:h.J4mv "W_jdE6v 2.模拟任务 5oT2)yz =E{{/%u{{S BDRYip[Sa DOE: |g?/~%7 相位型衍射 VQNYQqu`[ 光束整形器 +2;#9aa
I 直径:2mmx2mm $+lz<~R 形状:圆形 N#pl mPrZ 相位级次:16 rx}ujjx D<_,>{$gW ;G4HMtL 3.建模任务:入射光场 gq/ePSa 0XQ".:+h r3c\;Ra7 高斯准直激光光束的光束参数 r7Q:l ?F2 o/x5
• 波长:632.8nm }GoOE=rhY • 激光光束直径(1/e2):1mm h87L8qh9 Zeme`/aBb
l# !@{ < {x&jh|f`g 4.建模任务:期望输出光场 !dbA ( {0)WS}& qa0JQ_?o] 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): R@7GCj 7uv/@(J"$ • FWHM-直径:0.5mm 0'\FrG • 边缘宽度:50um Wy^[4|6 • 效率:>95% 9s\i(/RxW • 信噪比(SNR):>30dB p+`*~6Jj/ • 杂散光:<5% px
[1# * (1elF)
"#\bQf} @KW+?maW 5.设计方案 S,"ChR }<\65 B$1 D25gg • 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)。 ;8;~C" • 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)。 y1\^v_.^ cP#]n)<
,8J*S OuBMVn 6. 衍射光束整形器会话编辑器 #o r7T^ Z z;<P ~\)&{' • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 u6qi • 用户必须输入所需的信息 uu@'02G8 - 入射场 (;2J(GZ:$U - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) e@2Vn? 5 - 系统参数 T24#gF~ - 制造条件 2;?wN`}5g= WW\)B-}T
QnP?; >h!.Gj 7.设计过程 wh7a| tls6rto ,5<`+w#a C(t6;&H
}_kI> 602eLV) {ZsWZJ! 设计和优化过程由两步完成: dT,m{[+ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 -{:LxE 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 j=jrzG+` h&k^l, 8.系统模拟 4|Gs(^nU • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 8{4D |o#O • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 F{H0
% • 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。 c7nk~K[6 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 fkv{\zN |v%RjN
Znl>*e/| u&d v[ 9. 初始几何光学设计的结果 f/[?5M[ i8[Y{a* Hj4w
i| x{`<);CQ KlqJEtO_ 感兴趣的优化函数 zS"zb • 效率满足(>95%) :V-}Sde • 信噪比不满足(<30db) O->(9k < • 杂散光不满足(>5% vzrD" :qSi>KCGh ~
%YTJS q;a*gqt X @jYQ. 10. 后续IFTA优化后的结果 gl7vM +uiH0iGS ]Y:
W[p qT>&
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rPGE-d3 y:[VRLo 感兴趣的优化函数 +i_f.Ipp • 效率满足(>95%) L+ETMk0 • 信噪比满足(<30db) UE`4$^qs • 杂散光满足(<5%) `:BQ&T%UQR NF)\">Ye 11.总结 &{4Mo,x • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 `# M.t);^ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 09;'z • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 F-7b`cF9[r • 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。 8 8=c3^ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 H-
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