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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 WCwM+D 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。 c+G%o8 N7dI}ju 2.模拟任务 E:$r" oS mP-Y9*k
s.>;(RiJd DOE: $ I|K<slV 相位型衍射 xdrs!GV: 光束整形器 bA(-7l? 直径:2mmx2mm kD_616 形状:圆形 7\EY&KI"0 相位级次:16 G"F:68 _F tI2G9 NFBhnNH+ 3.建模任务:入射光场 o=I.i>c ew|e66Tw$ -X,[NI3 高斯准直激光光束的光束参数 *ZV=4[#bT nT/Azg • 波长:632.8nm oNIt<T • 激光光束直径(1/e2):1mm o@DlK` y"Jma`Vjq
fH?s~X] K&TO8 4.建模任务:期望输出光场 _|s'0F/t eBg:[44V :o}LJc)| 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): rFG_CC2 t4r%EP|Zt • FWHM-直径:0.5mm i'uSu8$'* • 边缘宽度:50um @wx • 效率:>95% Yjh02wo • 信噪比(SNR):>30dB )o_Pnq9_ • 杂散光:<5% b'
fcWp0 Vae=Yg=fw
[F}_Ime p[7?0 ( 5.设计方案 0E/,l``p +`'> R9)"%SO<y • 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)。 !6l}s$1i| • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 X.J$
5b th`pf
aW;DfH &a?k1R> 6. 衍射光束整形器会话编辑器 K)s{D]B 9;`E,w UA(&_-C\ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 Q>
J9M`a • 用户必须输入所需的信息 HAdDr!/` - 入射场 s1%th"e
[ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) rqz`F\A;% - 系统参数 2su/I - 制造条件 JbXd9AMh2 F$te5 `a
Vl%UT@D| GVld]ioycG 7.设计过程 pMLTXqL eR>|1s%^ ND\M Fu[<zA^
/uJ(W ]jgMN7 dd:vQOF; 设计和优化过程由两步完成: A Y_GD ^ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 hK 1 H'~c 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 HJt@m
&H| x<\5Jrqt 8.系统模拟 [K""6D • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 vX<^x2~9( • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 .njk^,N • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 8M8Odz\3 q • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 lkJ"f{4f i>%A0.9
W=\45BJ tx ,q=.( 9. 初始几何光学设计的结果 XWag+K V2>+s
y U%rq(`;
Fuy"JmeR
=[nuesP' 感兴趣的优化函数 c;.jo?RR2 • 效率满足(>95%) m"GgaH3, • 信噪比不满足(<30db) r2T$
;m. • 杂散光不满足(>5% n.OsmCR N; L'u*WHj|v kc/" N^f_hL|:9 S9%ZeM+ 10. 后续IFTA优化后的结果 P71] Z {h0T_8L/ ToM1#]4 z>z9xG'
c'SjH".[ ;e0-FF+ 感兴趣的优化函数 D-LQQ{!D5 • 效率满足(>95%) eL88lV]I • 信噪比满足(<30db) uSUog+i • 杂散光满足(<5%) (/KeGgkhv Scfe6+\EW 11.总结 u4|)A4n • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 5QP`2I_n • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 mwO9`AU; • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ~(\.j=x • 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。 {Kz!)uaC • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 }U|0F#0$
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