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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 <t!W5q 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。 )Hr`MB Q\sK"~@3 2.模拟任务 ]\HvK CN} dft!lBN %JTpI` DOE: [AJJSd/: 相位型衍射 jT;;/Fd3/ 光束整形器 }4X0epPp;: 直径:2mmx2mm V0 a3<6@4 形状:圆形 -M#Wt`6A 相位级次:16 zX i'kB gf\oC> N B^}yo65I 3.建模任务:入射光场 Pr
C{'XDlU 6j|{`Zd)G 6Q5^>\Y 高斯准直激光光束的光束参数 +:/%3}` as=fCuJ • 波长:632.8nm V>rU.Mp
QU • 激光光束直径(1/e2):1mm SSzIih@u b*lkBqs$
yEy6]f+>+ Q22 GIr 4.建模任务:期望输出光场 Y8t8!{ytg XL/u#EA0< +jgSV.N 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): $<[79al#
C9)@jK% • FWHM-直径:0.5mm WUTowr • 边缘宽度:50um ?+8\.a! • 效率:>95% 3=V&K- • 信噪比(SNR):>30dB >^{yF~( • 杂散光:<5% %J-GKpo/S o^wqFX(Y
~)M~EX&pK O^rD HFj, 5.设计方案 u)Whr@m `">= a?oI>8* • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 4Wp=y • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 X"*5+* z] w&.aQGR#
oxtay7fx 0<*<$U 6. 衍射光束整形器会话编辑器 :Llb< MY2 /dIzY0<aO 1=v*O.XW` • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ?gXp*>Kg[ • 用户必须输入所需的信息 b#o|6HkW - 入射场 gnHbb-<i, - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ksm~<;td - 系统参数 9A#i_#[R - 制造条件 !bP@n zKK9r~ M
!H\F2Vxs z0Z%m@ 7.设计过程 >@Kx>cg+ 4mbBmQV$# tT._VK]o&R /zox$p$?h
1AFA=t:]p 6wg^FD_Q \}G^\p6?M 设计和优化过程由两步完成: J9 I:Q<; 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 (w zQ2Dk 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 )YI(/*+] DW3G 8.系统模拟 '0,^6'VWOV • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 CU~PT. • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 4{Z)8;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。 &6k3*dq • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 Y|/ 8up H0cA6I
[.}oyz;}N V G~Vs@c( 9. 初始几何光学设计的结果 'E.w=7z& $`'/+x"% L4l!96]a ;GD]dW# Z #m+ObHK1 感兴趣的优化函数 &>}5jC.I • 效率满足(>95%) {7pli{` • 信噪比不满足(<30db) U`s{Jm • 杂散光不满足(>5% #Rr%:\* ]]Ufas9 9o!Bzy+_ *gz{.)W ]}X 10. 后续IFTA优化后的结果 ft
Wv~Eh [a<SDMR -D~%|).' ]J]h#ZHx
L{Vqh0QD& -H-~;EzU 感兴趣的优化函数 6-ils3& • 效率满足(>95%) PTV:IzoW • 信噪比满足(<30db) BfiD9ka-z • 杂散光满足(<5%) '/%H3A#L z([</D? 11.总结 9-m=*|p • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Oa>Ppldeg • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 m~ee/&T • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 7 Fsay+a • 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。 dUdT7ixo • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 hK|Ul]qI
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