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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 SJP3mq/^K 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。 #2U# h-vI U"8Hw@ 2.模拟任务 SF;\*]["f ";7N$hWE 8Snv, Lb`^ DOE: ^$'z#ZN1 相位型衍射 :$u[1&6 光束整形器 *s 4Ym 直径:2mmx2mm hR|xUp
形状:圆形 +d=f_@i 相位级次:16 | 8mWR=9fs 9FSa=<0wE ](R
/4 3.建模任务:入射光场 Nm&'&L%Ch KPz0;2} sz270k%[ 高斯准直激光光束的光束参数 a+lNXlh= JjI1^FRd • 波长:632.8nm Q3hf =&$ • 激光光束直径(1/e2):1mm };rp25i vS~tr sI
Tf5m
YCk uVD^X* 4.建模任务:期望输出光场 bi}aVtG~z /
S' + Sw E7U~ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ,^e2ma|z W"@'}y • FWHM-直径:0.5mm j"~"-E(79 • 边缘宽度:50um 9>-6Y • 效率:>95% L bJf5xdi • 信噪比(SNR):>30dB ^g(qPtQ • 杂散光:<5% Mn&_R{{= $t& o(]m
fWA#n +|g*<0T5< 5.设计方案 }X8P5c!\ (=u!E+N .u
ikte • 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)。 t=}]4&Yp • 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)。 *ilVkV"U _/Ve~(
"
3HuocwWbz L7<30"7 6. 衍射光束整形器会话编辑器 $}b)EMMM UmpHae %`s#p` Ol1 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 -!7Z • 用户必须输入所需的信息 P-T@'}lW - 入射场 ;&|I/MVm - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) cz/E - 系统参数 ML|?H1m> - 制造条件 B2$cY;LH .53 M!
|;|r[aU P4yUm(@ 7.设计过程 4|%Y09"lv *%jtcno=Y q,7W,<- 1l)j(,Zd*
.'66]QW gp$]0~[tO Ppl :_Of 设计和优化过程由两步完成: Tw$tE: 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 3
[]ltN_ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ,<P"\W Lbrn8,G\ 8.系统模拟 ))dqC l • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 l v:GiA"X • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ddl]!
^IK • 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。 Jo[&y, • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 R*cef Or$"f3gq
rkWy3X{%2< p3-~cr.LD 9. 初始几何光学设计的结果 &X~8S/nPAw `x?_yogPM /#{~aCOi) :/SGB3gb1t *B@#A4f" 感兴趣的优化函数 d,i4WKp • 效率满足(>95%) Ux^ue9 • 信噪比不满足(<30db) 5ad@}7& • 杂散光不满足(>5% 1Ci^e7|? n?6^j8i DU,B R=Ig !s9 ,@p4HN* 10. 后续IFTA优化后的结果 a 01s'9Be Bkn]80W ->{\7|^ yRQ1Szbjli
^Ar1V!PFk (aJ$1bT=T 感兴趣的优化函数
nXy" • 效率满足(>95%) ;^E\zs • 信噪比满足(<30db) daA&!vnbH* • 杂散光满足(<5%) <x<qO=lq krlebPs[ 11.总结 'Q]Wk75 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 rcLF:gd]E • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 o:5mgf7 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 VFq\{@-
% • 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。 cRag0.[ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 kAUL7_>6X
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