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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 d\<aJOi+- 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。 /dvnQW4}8 %IH|zSr)EM 2.模拟任务 _R<V8g1f +nyN+X34B eRqexqO! DOE: =
]HJa 相位型衍射 _(s|Q 光束整形器 f+88R=-u6S 直径:2mmx2mm LGgx.Z 形状:圆形 MVU'GHv 相位级次:16 O}iKPY8K `&Of82*w .1q~,}toX 3.建模任务:入射光场 6g,3s?aT Gqz)=' T7Qd
I[K%b 高斯准直激光光束的光束参数 1B]wSvP@ ](6vG$\ • 波长:632.8nm X1PlW8pd • 激光光束直径(1/e2):1mm \7w85$ aZCZ/
8\t7}8f H.G^!0j; 4.建模任务:期望输出光场 +O:pZz RuEnr7gi P##( V!YR 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): EjCzou Hw. @Le> • FWHM-直径:0.5mm Y%cA2V\#m • 边缘宽度:50um ;? QAPTz • 效率:>95% <yaw9k+P • 信噪比(SNR):>30dB .xQ'^P_q • 杂散光:<5% .8xacVyK2 vh.tk^&
?BZ`mrH^ FrM~6A_ 5.设计方案 c] 9CN *1]k&#s 3\~fe/z'I • 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)。 eeR@p$4i • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 wbKBwI5w "JGig!9
HSFf&|qqx _;RD-kv 6. 衍射光束整形器会话编辑器 weadY,-H8 <g1hdF0 d'nuk#r • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 FQRcZpv; • 用户必须输入所需的信息 fszeJS}Dw - 入射场 ~a,' - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) _( /lBf{| - 系统参数 "r3s'\ - 制造条件 ON!G{=7 m8A1^ R
W%QtJB1) 3Ya6yz 7.设计过程 A{"t0Ai='0 AQU: 0 T1[ZrY'0 [:'?}p
ExU|EN- -\v8i.w0 @n'ss!h 设计和优化过程由两步完成: wA&)y>n- 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 BkqW>[\5xm 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 %+J*oFwQu 6MQ:C'8T&= 8.系统模拟 nit7|T@^ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 @x
]^blq • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 n:] 1^wX# • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 bncFrzp#o • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 4=cq 76 nL~
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Bq`kVfx ?MB nnyo6 9. 初始几何光学设计的结果 mSeNM JPKZU<:+V &cE,9o%FZ IV*$U7~ ' "
yl>" 感兴趣的优化函数 1yc@q8 • 效率满足(>95%) 2a-hf|b1 • 信噪比不满足(<30db) >xgd< • 杂散光不满足(>5% DlO;EH feHAZ.8rp+ YJsi5 6GvnyJ{[ i|'t!3I^m 10. 后续IFTA优化后的结果 $4,6&dwg T6#GlO)8) !7?wd^C'f @U5>w\
4tWI)}+ak Fowh3go 感兴趣的优化函数 rNp#5[e • 效率满足(>95%) \(L^ /]}G) • 信噪比满足(<30db) 7^5BnF@ • 杂散光满足(<5%) (P8oXb+% *h9vMks
o 11.总结 ij5YV3 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 q>X2=&1 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 $vz%
• 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 gp2)35 • 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。 (0f^Hh wF • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 =<xbE;,0
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