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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 @8>bp#x/1 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。 UimofFmI% GS=E6 2.模拟任务 _tX=xAO9 $[Z~BfSQ eUZk|be DOE: qPD(D{,f$ 相位型衍射 #+p- 光束整形器 gSw4\ R 直径:2mmx2mm ,b&hLht 形状:圆形 YC8IwyL' 相位级次:16 \QC{38} &z1U0uk [tof+0Y6 3.建模任务:入射光场 5 ,-8oEUL O^=+"O] D-LOjMe 高斯准直激光光束的光束参数 hHmm(~5gR gN/>y1{a • 波长:632.8nm 7@>/O)>(AS • 激光光束直径(1/e2):1mm f$\O:E= )dX(0E4Td/
3: WEODV2 ("t'XKP&N 4.建模任务:期望输出光场 #:0-t!<0C aIFlNS,y `j@1]%&z 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ZHN'j ]? dt:$:,"
• FWHM-直径:0.5mm 5]LWWjT • 边缘宽度:50um WYTqQqQk • 效率:>95% x1#>"z7 • 信噪比(SNR):>30dB rkR5>S( 2M • 杂散光:<5% C 5gdvJN ,G%UU~/a
96<oX:# Ve|:k5z 5.设计方案 xmcZN3 ){+ cbyzZ#WRb ltgtD k • 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)。 b{
x lW }S • 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)。 y`buY+5l O7VEyQqf5
').)0; CUI+@|]% 6. 衍射光束整形器会话编辑器 .7^(~&5N 3._
ep MXcW
&b • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 aim\3y~ • 用户必须输入所需的信息 Na/Y1RW - 入射场 |A'I!Jm - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Q l)hIf$Oo - 系统参数 Cn3_D - 制造条件 N7J?S~x A)sYde(
WV$CZgL i>YQ<A1 7.设计过程 A,DBq9Z+4R <Pt?N2]A| YP_L~zZ PmE)FthdP(
:LNE?@ 1]2]l*&3 - /\qGI 设计和优化过程由两步完成: (~^fx\-S 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 f(m,! 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 2r!ltG3} qXW\/NT"p< 8.系统模拟 Uv
*Aa7M • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 X"r)zCP+t • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 vNGE]+QX • 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。 ~%/Rc` • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 8O,\8:I# fx_#3=bXi
3 2\.-v Dd5
9xNKm 9. 初始几何光学设计的结果 2P"9m RtMI[ `]eJF|" C!5A,| DX +r8bGS]ki 感兴趣的优化函数 eTx9fxw • 效率满足(>95%) +Ua|0>? • 信噪比不满足(<30db) H>EM3cFU • 杂散光不满足(>5% ~U]g;u a'i
Q(" $~G,T
g g^]Iw~T6$ SraZxuPg> 10. 后续IFTA优化后的结果 Zok{ndO@|f fkzSX8a9} Y7}>yC/GY :*''ci
^}=)jLS sW]^YT>? 感兴趣的优化函数 >S +} • 效率满足(>95%) FbE/x$;~O • 信噪比满足(<30db) u<BU4c/p • 杂散光满足(<5%) BY6#dlDi &$~fz":1! 11.总结 &n k)F< • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 '8X>,un • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 3^o(\=-JX • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 RehmVkT • 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。 6$k#B ~~ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ebk>e*
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