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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 <wj}y0( 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。 3c[< #]8S p`T,VU&. 2.模拟任务 q7aH=dhw 2|:x_rcj @3WI7q4 DOE: =q"o%dc`R 相位型衍射 cM;,n X %/ 光束整形器 5o2vj8:: 直径:2mmx2mm aF5=k:k 形状:圆形 ^/:G`' 相位级次:16 OqlP_^Zz7p V}po |0s)aV|K 3.建模任务:入射光场 4u+4LB* rpMjDjW $G D@e0 高斯准直激光光束的光束参数 mb#&yK(h l<dtc[ • 波长:632.8nm
?8TIPz J • 激光光束直径(1/e2):1mm :Lh`Q"a ^7-l<R[T
v i~NfD@s 0;n}{26a 4.建模任务:期望输出光场 g;._Q [*W l= Rw]lW;EN< 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): zTb,h bY!1t}ALh • FWHM-直径:0.5mm |>!tqgq • 边缘宽度:50um mm9xO% • 效率:>95% @78%6KZ`i • 信噪比(SNR):>30dB a@s@E • 杂散光:<5% M)Z3q ~=i<O&nai
Msl8o
c 2x<4&^ 5.设计方案 aZB$%#'vR C)qy=lx% *di}rQHm • 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)。 \>lDM • 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)。 g#s hd~e r"_SL!,^
Z?j4WJy-[ ^Y?Y5`!Q 6. 衍射光束整形器会话编辑器 GPLq$^AH 1 TA\6a} rJUXIV>z • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 kcio]@# • 用户必须输入所需的信息 *e%(J$t - 入射场 a1 .+L - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) '
i<}/l - 系统参数 KGNBzy~9 - 制造条件 '-NHu + >NjgLJh
M TOZ:b ~?<VT
k 7.设计过程 WeE1 \ !7y:|k,ac
GjeRp|_Qd< 87q~
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[&K"OQ^\2h (ioJ G-2u 8G?OZ47k# 设计和优化过程由两步完成: 1qd(3A41 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 .$N8cYu0 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 R~H +.Vh A`ScAzx5{ 8.系统模拟 sQgJ`+Y8_ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 H0?Vq8I? • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ,@r 0-gL • 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。 ;`:A(yN]T • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 %w#8t#[,6 7xoq:oP-}N
%hV]vm Dio9'&DtC 9. 初始几何光学设计的结果 3&"+)*/ m thrv_^A PpWdZ *!&,)'' 8Q\ T,C 感兴趣的优化函数 vCsJnKqK • 效率满足(>95%) }-2U,Xg[ • 信噪比不满足(<30db) S7f"\[Aw • 杂散光不满足(>5% zsmlXyP'e! F%`O$uXA s]Qo'q2 1CA%nqlng {^_K
10. 后续IFTA优化后的结果 Be~In~~ =L&dV]'4P VGeyZ\vU /j;HM[
u?lbC9}$ ;I!Vba 感兴趣的优化函数 EVW\Z 2N. • 效率满足(>95%) *TC#|5 • 信噪比满足(<30db) F@rx/3
[ • 杂散光满足(<5%) B)=)@h[f #?klVK&e/ 11.总结 l } WvO] • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 )UN_,'H/V • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 +!eh\.u|] • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 UB3hC`N\ • 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。 )2: ,E • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 HA]5:ck
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