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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Im' :sJ31 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。 0T{c:m~QXe N,sqr k] 2.模拟任务 yuy+}]uB@ gn[$;*932z H>X\C;X[
DOE: {g:/BFLr# 相位型衍射 @3expC 光束整形器 #0YzPMV 直径:2mmx2mm jV|$?
Rcl% 形状:圆形 ==e#CSJq 相位级次:16 cV=_GE E^EU+})Ujr K#6`LL m 3.建模任务:入射光场 tsSS31cv hI>rtaY_ )kY_"= d 高斯准直激光光束的光束参数 2XecP'+m dx?njR • 波长:632.8nm b/n8UxA • 激光光束直径(1/e2):1mm ZimMjZ%4 vElL.<..
u{{xnyl? N`|Ab(. 4.建模任务:期望输出光场 C}8e<[}) q$u\
q. G
&rYz 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): GHgEbiY: )R
a/
• FWHM-直径:0.5mm !EmR (x • 边缘宽度:50um 2t`9_zqLw • 效率:>95% 1UA~J|&gi^ • 信噪比(SNR):>30dB 5(MZ%-~l • 杂散光:<5% SU#P.y18% ?C>VB+X}y
FOUs=
E[ I}G}+0geV 5.设计方案 &"j).Ogm4 Uc4L|: @<w9fzi • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 EBL,E:_) • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 <{z3p:\ 9snyX7/!L
J%O4IcE M;TfD 6. 衍射光束整形器会话编辑器 NV:XPw/ o YI=p3l s*~jvL • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 Ag-?6v • 用户必须输入所需的信息 Hb AMoow! - 入射场 M_.,c Vk - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) DneSzqO"o - 系统参数 b=QGbFf - 制造条件 2}#wdJ` KutgW#+40
)Fr;'JYC1S Xx<&6
4W 7.设计过程 RnBmy^l" &F*QYz[ e'?doP qxcBj
[?f.0q =&*QT&e (#l_YI
- 设计和优化过程由两步完成: 0qd;'r< 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 gjN!_^_ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 >\oJ&gdc at(p,+ % 8.系统模拟 .gkPG'm[ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 zf;[nz • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 )w
8lusa • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 6 r-n6#= • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 a4CNPf<$ k| cI!
.fh?=B[o# u+gXBU 9. 初始几何光学设计的结果 \^( vlcy tD0>(41K ?nSp?m; E+c3KqM |tJ%:`DGw 感兴趣的优化函数 MJ/%$ • 效率满足(>95%) ]%Yis=v • 信噪比不满足(<30db) i7FR78^ • 杂散光不满足(>5% ].f,3itg& +G[HZ,FL (cA|N0 WAmoKZw2 9-iB?a7{. 10. 后续IFTA优化后的结果 ~q|e];tA pBnf^Ew1 j.N\U#3KK 3XlnI:w=
*|#JFy?c[ U9[A( 感兴趣的优化函数 yGG\[I;7 • 效率满足(>95%) _xL&sy09t • 信噪比满足(<30db) /FV6lR!0^ • 杂散光满足(<5%) vrnj}f[h Yg,lJ!q 11.总结 ow$l!8 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 9}0Jc(B/x • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 M-K@n$k • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 3N*C] • 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。 q[+:t • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 I_I;.Ik
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