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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Xi~9&ed#$i 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。 ?B4#f!X cj(X2L 2.模拟任务 `X+j2TmS [{PqV):p !z=pP$81 DOE: O2H/rFx4 相位型衍射 b4~H3| 光束整形器 .u< U:* 直径:2mmx2mm p~bkf> 形状:圆形 i;lE5 相位级次:16 *:arva5 $au2%NL XN;/nU 3.建模任务:入射光场 NdQ%:OKC
kQ }s/* [(cL/_ 高斯准直激光光束的光束参数 iUNnPJh 5L&:_iQZy • 波长:632.8nm cTj~lO6 • 激光光束直径(1/e2):1mm A!;meVUs VC=6uB
<PD|_nZT q$^<zY 4.建模任务:期望输出光场 uiK:*[ %}F"*. HIPL!ss] 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): $j
!8? j<$R4A1 • FWHM-直径:0.5mm <R~KM=rL • 边缘宽度:50um *tAqt2{48 • 效率:>95% p}8ratmN • 信噪比(SNR):>30dB [s %\.y(q • 杂散光:<5% WOH9%xv X RRJ)}P
4qBY%1 /'Bdq?!B& 5.设计方案 J3\)Jy fMB4xbpD kv%)K'fU4 • 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)。 <NL+9l R • 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)。 S&|VkZR) -wIM0YJ
&z0iLa4q) Nz @8 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ;8EjjF [> *(VbPp_H_ sbjtL, • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ./)j5M • 用户必须输入所需的信息 TA9dkYlE/ - 入射场 mdt
?:F4Q - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) r1hD
%a - 系统参数 ,^!Zm^4, - 制造条件 $Q,n+ / UNY@w=]<
1G_xP^H! I tgH>L' 7.设计过程 sx90lsu *e, CDV i/M+t~ vF+YgQ1H
zCM^r <Kr x/[8Wi,yB Lo5Jb6nm 设计和优化过程由两步完成: z}mvX.j7 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 mC"7)&,F 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 <M`-`v6H n\
Gg6Y 8.系统模拟 XNK
43fkB. • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 U!_sh< • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 =QTmK/(|B • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 n=r=u'oi • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 `-5cQ2>" f!^)!~
!
7Nn]Lx >5df@_' 9. 初始几何光学设计的结果 <xC:Ant ,$o-C&nC ]P
JH'= Mf#2.TR r \9:<i8 感兴趣的优化函数 )ZviS. • 效率满足(>95%) [6tR&D#K • 信噪比不满足(<30db) M$gvq:}kt • 杂散光不满足(>5% 0\QYf0o }[
7Nb90v kaV%0Of] -uO%[/h;N G)jG!`I 10. 后续IFTA优化后的结果 Ml8E50t>; i:\bqK ,7QBJ_-;QJ Bfu/9ad
T27:"LVw rrW! X q 感兴趣的优化函数 jw%fN!? • 效率满足(>95%) 2f s9JP{^0 • 信噪比满足(<30db) WvIK=fdZ$ • 杂散光满足(<5%) fYv ;TV>73 32TP Mk 11.总结 U[blq
M • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
=lYvj • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 30t:O&2< • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 YL;SxLY • 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。 axHxqhO7zp • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 iJ5e1R8tN
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