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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 !&8nwOG 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。 QL_vWG- A>C&`A=- 2.模拟任务 H>zX8qP+ 8mrB_B5 )sONfn DOE: :>y?B!= 相位型衍射 SVJL|S 3k 光束整形器 ^`BiA'gPPC 直径:2mmx2mm @y"/hh_? 形状:圆形 Z4&,KrV 相位级次:16 *9XKkR<r [2WJ];FJ "L?h@8sa 3.建模任务:入射光场 c8@zpkMj/ g?TPRr~$9 0@O:C:: 高斯准直激光光束的光束参数 \3WF-!xe v--Qbu • 波长:632.8nm xOKLc!J • 激光光束直径(1/e2):1mm Wqy\yS [ PG51+#
}fS`jq; 4@qHS0$ 4.建模任务:期望输出光场 e1Ne{zg~ LBcnBo</v [WfigqY`b* 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 9 a$\l2 ?QJS6i'k • FWHM-直径:0.5mm ` FJ2
? • 边缘宽度:50um uPbGQ :%} • 效率:>95% 6h?v/\ • 信噪比(SNR):>30dB >e'Hz (~'/ • 杂散光:<5% y Tb OBl NZ|(#` X
tPQjjoh X&bz%I>v 5.设计方案 /s/\5-U7q goMv8d ,
z-#B] • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ep ,"@,, • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 _l ,_NV&T t7P[^f15[
}ldOxJSB? I:l/U-b7h 6. 衍射光束整形器会话编辑器 VfV|fuW X2[d15!9 @5=2+ M • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 9%^IMUWA • 用户必须输入所需的信息 +46m~" ] - 入射场 4#MPD - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) lihV! 1 - 系统参数 @L-] %C - 制造条件 f[XsnN2 c}-WK*v
*LZB.84
'gaa@ !bg 7.设计过程 qQ{i2D%)?f _rN1(=J b}-/~l-: > &V Y
(K74Qg ]lgI Q;r !vY5X2?tr, 设计和优化过程由两步完成: Z'<I
Is:J 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 |<aF)S4 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 &*\-4)Tf bCSgdK 8.系统模拟 aCZ7G
%Y • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 gm1 7VrC • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 X }""=
S< • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 Vz\?a8qQ< • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 8Buus LP{@r ic
hgU#2`fS g,O3\jjQ 9. 初始几何光学设计的结果 S [=l/3c o_#F,gze)S |'SgGg=E {0IC2jE 0;X0<IV 感兴趣的优化函数 u 6"v}gN • 效率满足(>95%) !]l!I9 • 信噪比不满足(<30db) SmMJ%lgA6 • 杂散光不满足(>5% =
a54 LvcGh V.?Oly "3H?_!A9 M!#[(: 10. 后续IFTA优化后的结果 TPi=!*$& >$/PfyY7@# |K11Woii B4/\RC2
AfaoFn+ *D:"I!Ho 感兴趣的优化函数 5n#@,V.O/ • 效率满足(>95%) >VE!3' /' • 信噪比满足(<30db) `U6bI`l • 杂散光满足(<5%) g-O}e4 J.g4I|{ 11.总结 i4g99Kvl • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ,Srj38p • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 JZom#A.
dt • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Rct=vDU • 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。 ?]Wg{\NC6 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 bKb}VP
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