切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 Zemax光学设计从基础到实践 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 291阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    5734
    光币
    22822
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-10-31
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 cB}6{c$_sW  
    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。 `yrJ}f  
    \(ju0qFqH  
    2．模拟任务 hmJa1fw=  
    %Q|Hvjk=E  
    DQ= /Jr~  
    DOE： $J]o\~Z J  
    相位型衍射 Og(|bs!6  
    光束整形器 "M=1Eb$6=  
    直径：2mmx2mm Dh .<&ri   
    形状：圆形 P#qQde/y  
    相位级次：16     VZr AZV^c  
    /t_AiM,(  
    $WG<  
    3.建模任务：入射光场 ^MUvd  
    ;g_<i_ *x#  
    *hkNJ  
    高斯准直激光光束的光束参数 5VGr<i&A  
    <CGJ:% AY  
    • 波长：632.8nm 6|]e}I@<2  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm Ogp@!  
    p/'09FY+U  
    G*rlU  
     4i(?5p>f  
    4.建模任务：期望输出光场 9NausE40  
    n{xL1A=9  
    ?=%#lZ &?  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: |/O_AnGI  
    !s(s^  
    • FWHM-直径：0.5mm d2Ox:| <)  
    • 边缘宽度：50um b1-'q^M  
    • 效率：>95% zfm#yDf  
    • 信噪比（SNR）：>30dB x^/453Lk  
    • 杂散光：<5% qBqh>Wo  
    fb D  
     )jed@?  
    z-?WU  
    5.设计方案 Ys@G0}\3G  
    x4;ndck%U  
    UGK,+FN  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 E{}Vi>@V?  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 D:Fi/JY~  
    8d8GYTl b)  
    R![4|FR  
     S~Yu;  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 6G]hs gro  
     Vv3:x1S  
    d^^EfWU  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 R6-Z]H u  
    • 用户必须输入所需的信息 Q7XlFjzcm  
    - 入射场 ]$i~;f 8I  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） i[m-&   
    - 系统参数 btWvoKO*  
    - 制造条件 C^nTLw;K  
    SX@zDuM  
     @V qI+5TA  
    +~eybm;  
    7.设计过程 29r(Y  
    (5Sv$Xt  
    V25u_R`{  
    o1)8?h  
    AIw<5lW  
    =SLCG.  
    "D?:8!\!  
    设计和优化过程由两步完成： K#4Toc#=V  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 d2 (3 ,  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 6tv-PgZ  
     *{s 3.=P.  
    8.系统模拟 FFpG>+*3  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 |7%#z~rT  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 R&9Q#n-  
    • 可以通过光路编辑器（Light Path Editor）的工具（Tools）按钮将这个衍射光学工具箱光路图（Diffractive Optics Toolbox LPD）转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估，如下图所示。 X^9eCj;c  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 eGQ -Ht,N  
    "*Gp@  
     N=~aj7B%  
    %rq/&#jC  
    9. 初始几何光学设计的结果 *PF=dx<8  
    l&oc/$&|[  
    FgTWym_  
    s|d"2w6t  
    OGAC[s~V  
    感兴趣的优化函数 #0'%51Jcl  
    • 效率满足（>95%） V3q[#.o  
    • 信噪比不满足（<30db） l{4rKqtX  
    • 杂散光不满足（>5% p@iU9K\,  
     a/dq+  
    m\e?'-(s  
    t(:w):zE  
    ^s_7-p])(  
    10. 后续IFTA优化后的结果 x f<wM]&  
           -SN6&-#c_  
    +S ],){  
    vx}W.6C}  
     v]X*(e  
    }b=Cv?Zg$m  
    感兴趣的优化函数 67T=ku  
    • 效率满足（>95%） vk.P| Y-;  
    • 信噪比满足（<30db） u?I2|}#  
    • 杂散光满足（<5%） <db>~@;X!  
    y87oW_"h  
    11.总结 L=wpZ`@ y  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 B\Uocn  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 LZ<^b6Dxk  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 F P>.@ Y  
    • 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。 -~v1@  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 (Fs{~4T  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表