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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 r#Pd@SV 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。 qWanr7n]@ M
j5C0P( 2.模拟任务 Ys<wWfW 4k#B5^iJ [")0{LSA= DOE: (vI7qD_ 相位型衍射 2f:'~ P56 光束整形器 r p@= 直径:2mmx2mm #5H@/o8!s= 形状:圆形 ;JZXSM-3 相位级次:16 7Ru0>4B ~f@<] RU{}qPs? 3.建模任务:入射光场 Xs!eV Y4{`?UM&h 5=?&q 'i 高斯准直激光光束的光束参数 mD=?C $<aBawLZO • 波长:632.8nm CD[7h • 激光光束直径(1/e2):1mm `Ch6"=t a 6 ]!4
ScTqnY$v @i`gR% 4.建模任务:期望输出光场 {$EXI]f 4/h2_
Qb|dp~K.M 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): c3}}cFe .Yf
h* • FWHM-直径:0.5mm %/^d]# • 边缘宽度:50um -0]aOT-- • 效率:>95% b9YpUm7# • 信噪比(SNR):>30dB }Sh-4:-D • 杂散光:<5% 2Z97Tq tS9m8(Hr%Q
n;=A'g|Q
jPs+i 5.设计方案 -?]ltn9! (]V.#JM $YC~02{ • 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)。 {jVFlKP> • 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)。 G8&'*7Bb ]S:@=9JB'
w %zw+E XgbGC*dQ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 a2 SQ:d .( J/*H KF'M4P • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 G!~BA* • 用户必须输入所需的信息 BmM,vllO - 入射场 HUghl2L.< - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) joA+ - 系统参数 #.><A8J - 制造条件 "4`%NA K+}Z6_:
toWmm(7v ;FmSL#]I 7.设计过程 Cb6MD VZ,T`8" zb" hy"hKw br;G5^j3?
$ {+.1"/[ vh HMxOZ; i#lo?\PO> 设计和优化过程由两步完成: J4vKfxEg 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 j[fQs,efK 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Z]Y4NO; _y9P]@Q7% 8.系统模拟 1+jYpYEQW • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 j+9
S • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 (*ng$zZ$ • 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。 E1C_d' • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 LC{hoq\ CwvNxH#LVu
Fjzk;o FT;JYkO 9. 初始几何光学设计的结果 b8>9mKs %Let AR 3~Ln:4[6ID ~Z2eQx
jtM RuZ;hnE& 感兴趣的优化函数 8:% R|b • 效率满足(>95%) DKl7|zG4 • 信噪比不满足(<30db) 0I((UA/7Zs • 杂散光不满足(>5% GU3/s&9 ^0Q*o1W pG
@iR*? _zh5KP[{ 1VFqT' 10. 后续IFTA优化后的结果 2[po~}2-0 QZr<=}
mPin\-I a1SOC=.M;
k_>{"Rc MuGg
z>CV[ 感兴趣的优化函数 14!J\`rI • 效率满足(>95%) "6yiQ\`J • 信噪比满足(<30db) qD*\}b]9I
• 杂散光满足(<5%) %>2t=)T A=UIN! 11.总结 A#S:_d • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 /zf>>O` • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 L_"(A
#H: • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 n-3j$x1Ne • 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。 ,,@`l\Pgd • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 Xp6*Y1Y
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