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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 AVl~{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。 #Yuvbb[ L?5f+@0. 2.模拟任务 "Pz}@= UG;Y^?Ppe5 $s\UL}Gc DOE: 1[;;sSp 相位型衍射 WGu%7e] 光束整形器 ka"337H 直径:2mmx2mm 80pid[F 形状:圆形 f )Z%pgB 相位级次:16 pZ(Fx&fy 'zZcn" +! \.uc06 3.建模任务:入射光场 j(rL i3VW1~ .8 1L nyWZ 高斯准直激光光束的光束参数 @U{<a# EW<kI+0D • 波长:632.8nm ::5E 8919 • 激光光束直径(1/e2):1mm %JZZ%xc TUIk$U?/I
|X19fgk *sw7niw 4.建模任务:期望输出光场 S4^N^lQ] 23!;}zHp uI~S=;o 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): Iu@y(wyg 69K{+| • FWHM-直径:0.5mm n5-)/R[z • 边缘宽度:50um S8d8%R~1=h • 效率:>95% kq=V4-a[ • 信噪比(SNR):>30dB Sh6JF574T • 杂散光:<5% V'Kgdj )D&M2CUw"f
V/d/L3p )E#2J$TD 5.设计方案 fBn"kr; l_tw<`Ep DQ#H,\^< • 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)。 YevyN\,}V! • 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)。 YgUH'P- cF)/^5Z
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YBQPE 7dG79H 6. 衍射光束整形器会话编辑器 A>`945| !" #9<~Q,p WtulTAfN • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 / $ :j • 用户必须输入所需的信息 l>gI&1)% - 入射场 LVJI_ O{fH - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) f3j{V N - 系统参数 %@a8P - 制造条件 L4u;|-znw "xmP6=1
w]b,7QuNz u%/fx~t$ 7.设计过程 acP+3u?r `afIYXP `1*nL,i \!vN
do*}syQ`O DS-0gVYeDW S{4z?Ri, ' 设计和优化过程由两步完成: 0~wF3BgV 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 @vL20O. 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 {>LIMG-f {t"+
3zy' 8.系统模拟 &cWjEx • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 /-bF$)vN • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 4(}J.-B • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 SK1!thQy • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 Y2B&go )VL96 did
4n #ov=)-~ |(moWY= 9. 初始几何光学设计的结果 Uz cx6sw }bN%u3mHws }i{sg# t?o,RN: f/WQ[\<!I 感兴趣的优化函数 b" xmqWa • 效率满足(>95%) g%F"l2M • 信噪比不满足(<30db) />'V!iWyz • 杂散光不满足(>5% (,^*So/ kGpa\c
g1 PB%-9C0 \s3]_1F;t _&K 10. 后续IFTA优化后的结果 j!7`] Hf'G8vW ,+`61J3W .@
xF6UZ
x21dku<6K[ Kvsh 感兴趣的优化函数 s9dO,FMs0t • 效率满足(>95%) :o:e,WKxb • 信噪比满足(<30db) dz~co Z9 • 杂散光满足(<5%) iAT)VQ& 2G$SpfeIu 11.总结 >!_Xgw • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 1n%?@+W • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 1B),A~Ip • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ;8!Z5H • 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。 G-9iowS/A • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ARcv;H 5
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