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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 E[7E%^:Mg 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。 ?pcbso ?"^{:~\N 2.模拟任务 =@pD>h/~ 8;L;R~Q (@qPyM6~} DOE: m"-kkH{I 相位型衍射 |N^"?bSt 光束整形器 o='A1 P 直径:2mmx2mm ^_i)XdPU 形状:圆形 Aix6O=K6 相位级次:16 97UOH ^{{a
v?h }O>4XFj 3.建模任务:入射光场 j!y9E~Zz 1C<d^D_!p 8{QCW{K 高斯准直激光光束的光束参数 -8Hc M\b `U b*rOMu • 波长:632.8nm I`*5z;Q!%@ • 激光光束直径(1/e2):1mm 4'=Q:o*w` <i4]qO(0u
Kc95yt 6PYm?i=p? 4.建模任务:期望输出光场 G0|}s&$yL FZO&r60$E 6T|Z4f| 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): g1|Pyt{ ^N[ Cip}8 • FWHM-直径:0.5mm jdLu\=@z • 边缘宽度:50um cc*?4C/t • 效率:>95% 8'L:D • 信噪比(SNR):>30dB 6r`N\ :18 • 杂散光:<5% {@iLfBh5 <tBT?#C9+
TIZ2'q5wg x s\<! 5.设计方案 vanV |O 1/m$#sz _B#x{ii • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 \Cu=Le^ • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 tM;cvc`/ pi~5}bF!a
l"A/6r!Dp Wh..QVv 6. 衍射光束整形器会话编辑器 S6(48/ M9A1
8d| _S7?c^:~ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 !.X/(R7J • 用户必须输入所需的信息 x?V^l* - 入射场 B )[RIs - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 1HKA`]D"p - 系统参数 g%"SAeG<K - 制造条件 wW p7N v0dzM/?*
T)sIV5bk zl6]N3+4 7.设计过程 HEbL'fw^s y705 %6 Av1cv x}pH'S7
>oWPwXA S+~;PmN9qL G-2~$ u 设计和优化过程由两步完成: eu" m0Q 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 i_Q1\_m ! 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 U`=r.> lAM)X&}0 8.系统模拟 7Z`4Kdh . • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Z2m^yRQ( • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 esA^-$ • 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。 8tR6.09' • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 1Z)P.9c SQ> Yf\
&4|]VOf .<>t2,Af 9. 初始几何光学设计的结果 /klo),|& zA6C{L G3 0ZDm[#7z 0J'Cx&Rg kVM*[<k 感兴趣的优化函数 Mn/ • 效率满足(>95%) 5I6?gv/ • 信噪比不满足(<30db) ]}].Aq • 杂散光不满足(>5% }NwmZw>_ mfI[9G ty~Sf-Pri _ps4-<ugC sj&(O@~R 10. 后续IFTA优化后的结果 ]kmAN65c *!y04'p`< &$CyT6mb^ y'8T=PqY[t
89D`!`Ah] !gLJBp 感兴趣的优化函数 Q+K]:c • 效率满足(>95%) ,e1c,} • 信噪比满足(<30db) P;25F • 杂散光满足(<5%) k7*-v/*S 6Zw$F3 < 11.总结 rt vLLOIO • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 2BO H8Mp9 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 bt=D<YZk • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 w/o8R3F • 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。 tQ;Fgv8Y! • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 bHSoQ \
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