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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 eBvW#Hzp 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。 \3j)>u,r pzSqbgfrQ 2.模拟任务 #Q+R%p[D 0BXs&i-TP5 )k~1, DOE: =h[yAf 相位型衍射 j0?>w{e 光束整形器 uQ1jwYK`7 直径:2mmx2mm xppkLoPK 形状:圆形 MCd F!{ 相位级次:16 d#7]hF LaT8l?q q =M7PvH'" 3.建模任务:入射光场 x\]z j! w .l|G,%= `:3&@.{T( 高斯准直激光光束的光束参数 T0?uC/7H oek #^:pF • 波长:632.8nm kYtHX~@ • 激光光束直径(1/e2):1mm \bRy(Z) "cQvd(kug
z+Z%H#9e ,5:![ 4.建模任务:期望输出光场 MC6)=0:KX [yvt1:q OaNc9c" 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ?q6Z's[ Kt6C43]7 • FWHM-直径:0.5mm @Q3, bj • 边缘宽度:50um O&= KlnI: • 效率:>95% nHVPMi> • 信噪比(SNR):>30dB V0S6M^\DK • 杂散光:<5% 1^tSn#j !c."
lT3|D?sF )Oo2<:" 5.设计方案 ~R$[n.Vpk ik1XGFy?
e@yx}:]h • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 sU0Stg8&b • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 Vp\80D& 3Cd<p[%3#,
q>P[n z% ^+URv 6. 衍射光束整形器会话编辑器 unJiE! =!YP$hf Y F6DxvyANr • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 nrF!;:x • 用户必须输入所需的信息 )FV6, - 入射场 B3eNFS - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) h&q=I.3O|? - 系统参数 Fdr*xHx$P - 制造条件 Mc!2mE%47m nZ541o@t9
48:liR (;C$gnr.C 7.设计过程 \4/:^T}* @|E;}:?u 8F\~Wz 7K y~x#pC*w
,cPkx~w0 BB0g}6M T\)dt?Tv#\ 设计和优化过程由两步完成: nrI"k2oA@ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 2 aew6~ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 IN<:P O(WEgz 8.系统模拟 <|B$dz?r • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 J1nXAh)J • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 4+-5,t7 • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 %Fs*#S • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 f 5mY;z" o@Scz!"g
sN"p5p VtD@&N 9. 初始几何光学设计的结果 7Y%!,ff q|R+x7x )o86lH"z wEZ,49 F1 9;RaP+ 感兴趣的优化函数 "L ^TT2 • 效率满足(>95%) t) ; • 信噪比不满足(<30db) _RN/7\ • 杂散光不满足(>5% {bW"~_6} !}z%#$ A J<iM)l| 9 )ACgz&( +dDJes!] 10. 后续IFTA优化后的结果 0Ddn@!J* #"=%b
e3 @QvfN>T ],!\IqO
Up_>y>x }*xC:A%aS 感兴趣的优化函数 V#p G; , • 效率满足(>95%) 2qt=jz\s • 信噪比满足(<30db) (K^YD K • 杂散光满足(<5%)
*K]>} c ,Qw; 11.总结 zG&WWc`K • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ['/;'NhdlY • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ;+S2h-4 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ON:LPf>"- • 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。 -fb1cv~N • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 EG'7}W
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