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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 F
L=,YP 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。 q_t4OrLr= uf' 4' 2.模拟任务 1*Ar{:+ua 0KvVw rWJ ]Pc^#=(R0 DOE: k\7:{y@, 相位型衍射 jbte
*Ae 光束整形器 jbmTmh1q 直径:2mmx2mm e/ s(ojDW 形状:圆形 Ph,-sR 相位级次:16 #A<P6zJXR ~<9{#uM K@:m/Z}|4 3.建模任务:入射光场 <J{'o`{ .$rC0<G[K ?mYYt]R 高斯准直激光光束的光束参数 .v\\Tq&"| GWP dv • 波长:632.8nm }!d;(/)rb • 激光光束直径(1/e2):1mm xWX*tJ4 [QczlwmO
,/,9j{|"j mpay^.(% 4.建模任务:期望输出光场 9#/(N#> rrBAQY|. zO=%J)-= 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): !Pj/7JC0 A74920X`W • FWHM-直径:0.5mm Oejq@iM"( • 边缘宽度:50um $u9]yiY.{ • 效率:>95% z2yJ# • 信噪比(SNR):>30dB 0$vj!-Mb^j • 杂散光:<5% 0pgY1i7 JXU2CyMY
#D%ygh= KeBQH8A1N 5.设计方案 x"4%(xBu 5#JJ? y'M#z_.z • 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)。 >cR)?P/o • 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)。 ,?-\
x6 |M~ON=
2#5,MP~r IB5BO7J 6. 衍射光束整形器会话编辑器 9.+/~$Ht
%{5n1w I9y.e++/ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 H7g<
p" • 用户必须输入所需的信息 F?4(5 K - 入射场 Ob<W/-%5tH - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) "^CXY3v - 系统参数 mZvG|P$} - 制造条件 UWXm?v2j @,H9zrjVFZ
*OTS'W~t JBX[bx52<r 7.设计过程 &Ral+J ((3}LQ )NW6?Pu" "HIXm
pa]" iZz L/r@ S' }At{'8*n 设计和优化过程由两步完成: +|RB0}hFS- 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 /!&R9!6
: 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 !]?$f= ":;@Hnb/ 8.系统模拟 HK=[U9 o? • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 A}VYb:u/ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 hkL5HzWn • 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。 $17
su') • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 pw020}` uQCo6"e
|;vi*u O/Y)&VG7 9. 初始几何光学设计的结果 l}g;'9ZB v90T{1+M|4 }=}>9DSM m~l
F`? pxINw>\Qv 感兴趣的优化函数 \x\
5D^Vc • 效率满足(>95%) ?w&SW{ I • 信噪比不满足(<30db) 6tjcAsV • 杂散光不满足(>5% $.mQ7XDA9 ' P"g\;Ij 83ipf"]* e]>ori
8 rXi uwz\ 10. 后续IFTA优化后的结果 (Ye>Cp+] g[z.*y/ n-;y*kD v"DL'@$Ut{
- M5=r>1; p='-\M74K 感兴趣的优化函数 *wbZ;rfF • 效率满足(>95%) A7XnHPIw • 信噪比满足(<30db) b3$k9dmxV+ • 杂散光满足(<5%) 0Fr1Ku! ,d,\-x-+/ 11.总结 Y}R}-+bD/ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 LJzH"K[Gg6 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 adEJk • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 T~8
.9g • 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。 V_^@ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 Z'v-F^
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