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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 X]tjT 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。 n4qj"xQ C B=H1+ 2.模拟任务 FSIV\ u *" >ek k I(bH.{1n7 DOE: [^P25K 相位型衍射 TJp( 光束整形器 ZVR0Kzu?Ra 直径:2mmx2mm D#1'#di*t 形状:圆形
o-_0 相位级次:16 h$G&4_O 2Do^N5y 2W~,,$
G 3.建模任务:入射光场 wz$1^ml %=S~[&8C 7y&Fb 高斯准直激光光束的光束参数 ~:D}L Q: [d • 波长:632.8nm b`PAOQ • 激光光束直径(1/e2):1mm G5 Y 8]N x0?8AG%
\@8$tQCZ cx&jnF#$ 4.建模任务:期望输出光场 KFkKr>S: 5<<e_n.2q ~*ZB2 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): KtA0
8?B ]tanvJG}' • FWHM-直径:0.5mm s{2BG9s • 边缘宽度:50um &-470Z%/ • 效率:>95% d>M&jSCL • 信噪比(SNR):>30dB :\NqGS=< • 杂散光:<5% 7,d^?.~S @AvXBMq|
&$.Vi&{. -P]J:7*0?\ 5.设计方案 EtWpB g {l-,Jbfi` - (VV • 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)。 muwXzN(KX • 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)。 WOZf4X`[ 4r\Sbh
Pwt4e- Z=_p 6. 衍射光束整形器会话编辑器 U\&kT/6vh CeNpJ 0cC5 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 :W_S • 用户必须输入所需的信息 LS{g=3P0 - 入射场 L"rLalUw - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) +*WE<4"!6 - 系统参数 =3?t%l;n - 制造条件 4NMv7[r HU-4k/I~
N{IY\/;\ $NJ]2P9L 7.设计过程 =iC5um: J6;^:() c@1C| )#l &F$
{c<MB xk K 2$mz 2mP|
hp? 设计和优化过程由两步完成: *r!1K!c 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 e,>L&9] ZI 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 l7Y^C1hM j0L9Q|s 8.系统模拟 .J#xlOa- • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 j_-$xz5- • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 yL^1s\<ddW • 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。 BP6;dF5E • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 E B)j&y_ -N(y+~wN
, d ?4"8_ `W
e M 9. 初始几何光学设计的结果 EJO:3aKa oJVpNE[3] ,miU'<8tQ| pOS:/~I3 RX4O1Z0 感兴趣的优化函数 >^ 0JlL`XG • 效率满足(>95%) "tBdz V • 信噪比不满足(<30db) TKvUBy • 杂散光不满足(>5% |jJC~/WR #M&rmKv)g BoG/Hd.S + 1\1Z@\M PA5ET@mD 10. 后续IFTA优化后的结果 B3@ :T"!6; EC&t+"=R fu}NH\{
&<R8' Bs =V-0 感兴趣的优化函数 1el?f> • 效率满足(>95%) LTG#nM0 • 信噪比满足(<30db) GeWB"(t • 杂散光满足(<5%) >~_y\ CTp~bGIv!= 11.总结 ZZA!Y9ia2 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 xY(+[T!OF • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 #R4Mv(BG • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 :k6|-A2 • 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。 fc._*y#AS • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 TyD*m$`y
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