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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 haK3?A,"_A 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。 J^SdH&%Z (l^3Z3zf& 2.模拟任务 49GkPy#]L= TN+iA~kQ J??-j DOE: 47+&L 相位型衍射 +B B@OW 光束整形器 lr>oYS0 直径:2mmx2mm ;oW6 NJ 形状:圆形 j*so9M6|c 相位级次:16 Pg,b-W?n* Wbr|_W xS4w5i2 3.建模任务:入射光场 v$7QIl_/7 >,gg5<F-E nAW:utTB 高斯准直激光光束的光束参数 l? Udn0F {o_X`rgrL • 波长:632.8nm }vxw*8d? • 激光光束直径(1/e2):1mm :W!7mna T!+5[
x+Ttl4 YVQN&|- 4.建模任务:期望输出光场 `Q|*1 UQ)W%Y;[0 <*16(!k0 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): adCU61t `q}I"iS • FWHM-直径:0.5mm gw#5jW\ • 边缘宽度:50um Cn'(<bl • 效率:>95% Xe6w| • 信噪比(SNR):>30dB .k,1f*% • 杂散光:<5% $?Yry.2 l~c@^!
hn5h\M? RQ vft 5.设计方案 Sj]T
>80;8\ z:8eEq3w • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 d"}k!
0m • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 xSktg]u Se qaiNz S@q
Rp.Sj{<2 7mI:|G 6. 衍射光束整形器会话编辑器 sD{Wxv B:5Rr}eY+ K&vF0*gN3 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ah+~y,Gl • 用户必须输入所需的信息 f,h J~ - 入射场 ~HTmO;HNf" - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) mw_~*Nc'9 - 系统参数 rM`X?>iT+ - 制造条件 L^E[J` l1T m`7}
Q\^O64geD M2
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7.设计过程 S{]x ,F79xx9ufg "S8uoSF`> 2)G
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S?> HD| Z 'Q|M'5' s3~lT. 设计和优化过程由两步完成: #*QO3y~ZM 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 sPr~=,F 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 GR&z, 't1ax^-g 8.系统模拟 JSkLEa~< • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Bzkoo J • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 < vL,*.zd • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 `P@T$bC • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 iIMd!Q.)@ 2;zb\d
"3Uv]F K~AR*1??[ 9. 初始几何光学设计的结果 2Z-ljD& g
l^<Q Lhl]g^SN *AG#316 K?[q%W]% 感兴趣的优化函数 /j4P9y^]= • 效率满足(>95%) JW{rA6? • 信噪比不满足(<30db) p~SClaR3H • 杂散光不满足(>5% KV}FZ3jY k,85Y$`' v'U{/ ,x S0B|#O%Z \SN&G`o< 10. 后续IFTA优化后的结果 =T-&j60 GNgKo]u ey2S#%DF] 2/?`J
9f2UgNqe9 -7*ET3NSI/ 感兴趣的优化函数 {t0)
q • 效率满足(>95%) |bq$xp • 信噪比满足(<30db) d@ i}-; • 杂散光满足(<5%) f({Ei`| N!ls j
\- 11.总结 Z)! qW? • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 01}C^iD • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 VRI0W` • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 @CTgT-0! • 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`n_YH084 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 .} q&5v
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