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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 $WYbm}j 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。 k%wn0Erd RCTQhTy= 2.模拟任务 x83
!C}4: lkyzNy9R ^=n+T7"J DOE: (Rk_-9_E. 相位型衍射 f\+fo 光束整形器 ~U(,TjJb 直径:2mmx2mm L@75-T 形状:圆形 PkE5|d*, 相位级次:16 6)oLus W3vi@kb] <2!v(EkI 3.建模任务:入射光场 lf>*Y.!@me GU't%[ ]sz3]"2 高斯准直激光光束的光束参数 kt[:@Nda9 xvzr:pP • 波长:632.8nm Q6o(']0 • 激光光束直径(1/e2):1mm E^GHVt/. >@WX>0`ht
T5Q{{ @Q fP3_d 4.建模任务:期望输出光场 A*./,KT O\K_q7iO6 _|72r}j 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): i{!T&8 {T"0DSV • FWHM-直径:0.5mm RH}A • 边缘宽度:50um mcz+P | • 效率:>95% Xi?b]Z • 信噪比(SNR):>30dB uE[(cko • 杂散光:<5% bifS 2>c &U+ _ -Ph
9Rm/V5 =fm]D l9h* 5.设计方案 )uv=S;+ $Vc~/> st"{M\.p • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 =0@&GOq • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 |AlR^N LPG`^SA
'Dvv?>=& /8VP[i)u 6. 衍射光束整形器会话编辑器 :{NC-%4o0 c}3W:}lW }M1sksk5 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 fzjU<?} • 用户必须输入所需的信息 7W6cM%_B - 入射场 9}B`uJ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) b 1&i# I?{ - 系统参数 Z%GTnG|rG - 制造条件 h^
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)1g"?]
)BfT7{WN dd?x(,"A` 7.设计过程 y=Mq(c:'UN ZVeaTK4_
t CG'.:`t 9h/>QLx
x8;`i$ q1E:l!2al H
_Va"yTO6 设计和优化过程由两步完成: o]IjK 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 OMwsbp& 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 mDh1>>K'~ bCZ gcN 8.系统模拟 B\g]({E • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 C"lJl k9g^ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 XC7%vDIt • 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。 .To;"D;j, • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 g*w<* FgL,k
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j$#9QQ1 *&Z7m^`FQ 9. 初始几何光学设计的结果 Rl|4S[ 6h3HDFS7s azjEq$<M [FUjnI l"n{.aL 感兴趣的优化函数 kt4d;4n • 效率满足(>95%) S osj$9E • 信噪比不满足(<30db) !ZDzEP* • 杂散光不满足(>5% EBtLzbj R:p62c;Tv0 @|a>&~xX (;VVCAoy ,]}?.g 10. 后续IFTA优化后的结果 E,n}HiAz7V K/ &?VIi`z }HEvr)v9 B*htN
:|o<SZ s] /tYJYl 感兴趣的优化函数 U|G|l|Bl • 效率满足(>95%) vd`}/~o • 信噪比满足(<30db) "uLjIIl • 杂散光满足(<5%) Ax oD8| &h*S
y 11.总结 q_
=b<.; • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ~lEVXea! • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ;X ,1I • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
5-)#f? • 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。 vaf&X]p • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 iVB^,KQ@
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