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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 J@X'PG<
6B 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。 )5U[o0td .dQQoyR+O 2.模拟任务 Zx bq !\L/[:n me ks
RcF DOE: -'BA{#e}L 相位型衍射
S"$m] 光束整形器 u[/m|z 直径:2mmx2mm MR<;i2p 形状:圆形 Ej>g.vp8I 相位级次:16 lBFMwJU) z`FCs,?K Za8#$`zq 3.建模任务:入射光场 J8)#PY[i4 'n$%Ls}S Fa_VKAq 高斯准直激光光束的光束参数 Xo*%/0q' {aJJ`t • 波长:632.8nm ~Oq +IA~9 • 激光光束直径(1/e2):1mm pd8Nke
9*=W- v
-s$F&\5by /<8N\_wh 4.建模任务:期望输出光场 z7Eg5rm|QZ Bv.`R0e& 9>rPe1iv 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): T%n2$ A7`1-# • FWHM-直径:0.5mm ${nX:!) • 边缘宽度:50um #\ n8M • 效率:>95% 'fNKlPMv4D • 信噪比(SNR):>30dB 0,Y5KE{ • 杂散光:<5% JA_BKA SdwS= (e6
VA%Un,5h ]$\|ktY! 5.设计方案 =)`
p_W R
&4Z*?S xvSuPP4 m • 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)。 ZzBQe • 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)。 WJ9cZL ?EK?b
s
~/ilx#d f5==";eP 6. 衍射光束整形器会话编辑器 h"[+)q%L l-$uHHyu* Z@%HvB7 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 p/
>`[I • 用户必须输入所需的信息 5pRV3K{H - 入射场 Q;J`Q wkH - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) I]y.8~xs - 系统参数 mTEx,
- 制造条件 }Lw>I94e !'*csg
T}=>C+3r {?}*1,I 7.设计过程 #vqo -y7@ @IP)S[^' t 5+jf/}tA n7YEG-J
*79m^ kY&h~Q KB!|B.ChN( 设计和优化过程由两步完成: Vax^8 - 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 vHE^"l5 v 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 OLj\-w^ <x),,a=X 8.系统模拟 on7I
l • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 <(e8sNe • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 kzS=g|_ • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 #s%-INcR • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ow' lRHZ 56Z\-=KAU
)*d W=r/$V Wi}FY }f 9. 初始几何光学设计的结果 Q9`QL3LQD {A o,t+j 5')8r';, WWZ9._ V8~jf-\$b 感兴趣的优化函数 x4#T G • 效率满足(>95%) Jj^GWZRu • 信噪比不满足(<30db) !"TZ:"VZU • 杂散光不满足(>5% 9OfFM9(: X+n`qiwq S?0)1O }p9F#gr J%]D%2vnk` 10. 后续IFTA优化后的结果 'iLH `WE 8%~t FCc=e{ 3v!~ cC~cI
gX?n4Csy' G 8Y+w 感兴趣的优化函数 Us~ X9n_F • 效率满足(>95%) )OsLrq/ • 信噪比满足(<30db) 7CB#YP?E • 杂散光满足(<5%) 8 )\M:s~7& ]^\8U2q} 11.总结 Q:|w%L*E
• VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 hD<f3_k • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 s-VSH • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 mi2o1"Jd$` • 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。 ".~{:= • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 7nHTlI1b
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