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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 <\kr1qHH 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。 !aO` AC=5u b)(?qfXWP 2.模拟任务 ]BR,M4 m3Il3ZY. hW!)w DOE: mU}F!J#6 相位型衍射 !,V{zTR 光束整形器 cuy1DDl 直径:2mmx2mm <! )** 形状:圆形 (=~&+z 相位级次:16 P(F+f`T ,U(1NK8o "Ph^BUAb 3.建模任务:入射光场 _6ay-u a!O0,y @E:,lA 高斯准直激光光束的光束参数 -D6exTxh" 4Y[1aQ(% • 波长:632.8nm 0RoU}r@z4 • 激光光束直径(1/e2):1mm giz7{Ai EkziAON
+\v?d&.f0 xyI}y(CN1 4.建模任务:期望输出光场 ^o7;c [E` r Tz$^a}/ 9K1oZ?)_z 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): zc[Si bT Ja9e^`i; • FWHM-直径:0.5mm l\C.",CEcc • 边缘宽度:50um 6F e34n]m • 效率:>95% pR~U`r5z • 信噪比(SNR):>30dB i':C)7 • 杂散光:<5% fkac_X$7 *QH28%^
TqnTS0fx kh`"WN Nt 5.设计方案 rS;Dmm x&0vKo; P-9<YN • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 RsYU59_Y • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 uCcYPvm Dd\jHF>u
)rC6*eR '*3h!lW1. 6. 衍射光束整形器会话编辑器 EVGt 5z =zz~kon9 >D4#y • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ,N)/w1?I • 用户必须输入所需的信息 HPZ}*m' - 入射场 sIy^m}02 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) : 2EDjW - 系统参数 R~PA1wDZ - 制造条件 !_Wi!Vr_ 76`8=!]R
w 47tgPPk ;XBI{CW 7.设计过程 T
\_]^]> 3eF-8Z(f :>C2gS@ lz?$f4TzA
X"fb; sGT y2^Y/)
@"^0%/2- 设计和优化过程由两步完成: '!eKTC> 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 VcXq?f>\ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ++^l]8 j3{D^|0bP 8.系统模拟 xjKR R? • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 fR(d • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 0|{u{w@!` • 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。 c"B{/;A • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 73/P&hT ~=uWD&5B4
zo4qG+>o G?Q3/y( 9. 初始几何光学设计的结果 vzim<;i ,Y/ g2
4R f,018]| J1C3&t}
xHD=\,{ig 感兴趣的优化函数 }&wUr>= • 效率满足(>95%) %H]ptH5 • 信噪比不满足(<30db) uM_wjP • 杂散光不满足(>5% \1^^\G>H5 I|^;B8[ wAf\|{Vn nU7>uU ^hZ0IM 10. 后续IFTA优化后的结果 PoG-Rqe w9< R#y[A MkfBuW;) /`wvxKX
%C|n9* _V7s#_p 感兴趣的优化函数 j+$rj • 效率满足(>95%) r]:(Vk]|F • 信噪比满足(<30db) &,{fw@#)_ • 杂散光满足(<5%) 8%A#`)fb
/|C* 11.总结 RI(DXWM|h • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Z2qW\E^_r • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 +BETF;0D • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 D1zBsi94D • 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。 5z7U1: • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 xhVO3LW'
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