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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 N<|$h5isq 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 tL
SN`6[: TjK{9A 2.模拟任务 3q[WHwmm 1iT\df gJt`?8t DOE: Bc-yxjsw 相位型衍射 aMARZ)V 光束整形器 stl 1QO(h 直径:2mmx2mm ?{"mP 'dD 形状:圆形 _STB$cZ 相位级次:16 }H4=HDO m%+IPZ2m uNbH\qd= 3.建模任务:入射光场 eg"Gjp-4= y@bcYOh3 _?7#MWe& 高斯准直激光光束的光束参数 g_*T?;!.U ^ OJyN,A • 波长:632.8nm "bg'@:4F • 激光光束直径(1/e2):1mm *MNHT`Y^o "i.r@<)S
1xNVdI BIaDY<j90 4.建模任务:期望输出光场 %,@vWmn D*5hrkV9 fqz28aHh 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): XB hb`AG $m1<i?'m • FWHM-直径:0.5mm 1RLY $M • 边缘宽度:50um <O?y-$~ • 效率:>95% sH,kW|D • 信噪比(SNR):>30dB 2s*#u<I • 杂散光:<5% 1PaUI#X"2F ^da44Qqu
HC {XX>F^ A|#`k{+1- 5.设计方案 O40+M)e] wmNHT _ 4Ph0:^i_ • 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)。 +`mGK:> • 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)。 zHWSE7! 80}+MWdo
&ej8mq"\ 6[qA`x# 6. 衍射光束整形器会话编辑器 TjWE_Bq]g @YvOoTyb -kz4FS • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 148V2H) • 用户必须输入所需的信息 5F+APz7 - 入射场 PW(\4Q\ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ;^
wd_ - 系统参数 idc`p?XP - 制造条件 <mA'X V, 4 PLk
f8 /'%$N I7+9~5p 7.设计过程 3H\w2V aIy*pmpD= m .IU ;cR Y&H}xn
a`9L,8Ve # M, 7 .D,p@4 设计和优化过程由两步完成: 2'jOP"G 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 mM.*b@d- 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 <>xJn{f0c E"iUq 8.系统模拟 /StTb, • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 c'6g*%2k • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 <oKGD50# • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 #v#<itfFH • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 M4LP$N ;rI@*An
',3HlOJ: B0$:b! 9. 初始几何光学设计的结果 ^VW
PdH/Fe 2I3h
MD0 hDP/JN8y bUV >^d U/ V 感兴趣的优化函数 gXT9 r' k • 效率满足(>95%) +:=(#Y • 信噪比不满足(<30db) m`#Od^vk • 杂散光不满足(>5% yw[ # 7 J^rv9i4 _iKq~\v2 6%`&+Lq #
?1Sm/5k` 10. 后续IFTA优化后的结果 Ng><n} @Q&3L~K" =@Dwlze ,jA)wJ
Mwb/jTp c0c|z
Ym 感兴趣的优化函数 d\MLOXnLq; • 效率满足(>95%) WH ?}~u9 • 信噪比满足(<30db) g
6]epp[8 • 杂散光满足(<5%) lN,/3\B O1%pxX'`S 11.总结 0.$hn • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 xX3'bsN • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ]A
FI\$qB\ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 U~{du;\ • 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。 { pu85'DV • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 =U[3PC-N@
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