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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 &Akw V- 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。 j9/iBK\Y d5{RIM| 2.模拟任务 u'T>Y1I '*&V7: 7[R`52pP DOE: ).Iifu|ks 相位型衍射 }y(cv}8Y 光束整形器 zt!> 直径:2mmx2mm >,)U46 形状:圆形 hX-^h2eV 相位级次:16 'fzJw 'cK{FiIT $t5>1G1j7 3.建模任务:入射光场 ox";%|PP1 oJE<}~_k #a]\3X 高斯准直激光光束的光束参数 EVLDP\w{ a|]}uFr • 波长:632.8nm )WvOa] : • 激光光束直径(1/e2):1mm 9Nz}'a;?> 2J3y
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F/p- 4.建模任务:期望输出光场 Z`%^?My C8(0|XX 2q9$5 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): NKVLd_f k c2Y\bKeN • FWHM-直径:0.5mm ybIqn0&[ • 边缘宽度:50um #??[;xjs! • 效率:>95% ,,S 2>X*L • 信噪比(SNR):>30dB /}eb1o • 杂散光:<5% 4O{,oN~7 d@Wze[M?0
Y%zWaH Y|KT3 5.设计方案 Tx'anP .^ba*qb`{ md/h\o& • 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)。 -BwZ • 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)。 !rZZ/M"i $$B#S'
'@^mesMG rfh`;G5s 6. 衍射光束整形器会话编辑器 =66'33l2 4#B56f8 *A0d0M]cg • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 4`+R
|"4 • 用户必须输入所需的信息 cCG!X%9 - 入射场 ow'CwOj$ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) idjk uB(6 - 系统参数 Juk'eH2^s - 制造条件 |2jA4C2L} !bn=b>+
A":cS }Ui <(45(6fQ 7.设计过程 +z~bH!$2 VwLo .W\x{h 'W&ewZH_h
r#J_;P{U n<A<Xj08T9 2=VFUR 8 设计和优化过程由两步完成: OgzKX>N`A 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 A^\g]rmK 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 F&7^M0x\ O aR)w~s\6 8.系统模拟 "=2'O qp1 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 r( bA>L*mk • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 *}>)E]O@ • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 Fj`K$K? • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 >h$Q%w{V Q-yNw0V}F
xi)$t#K" zS`KJVm 9. 初始几何光学设计的结果 ?*~sx=mC ]L
k- -\ E!=Iz5 $qR@;= H=mFc@fh 感兴趣的优化函数 =tGRy@QV'\ • 效率满足(>95%) `r %lB • 信噪比不满足(<30db) Z4sS;k]} • 杂散光不满足(>5% -'^:+FU -\25&m!+ 4K|O?MUNS 5eM{>qr} qXoq<
| 10. 后续IFTA优化后的结果 VU+=b+B~m MieO1l CF: ! UUGX@
nx%eq,Pq TQQh:y 感兴趣的优化函数 Fx:4d$>; • 效率满足(>95%) 6A ptq • 信噪比满足(<30db) Rt@O@oD I • 杂散光满足(<5%) *qFl&*h} y=AF
EP 11.总结 9!ARr@ ; • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 n|B<rx?v • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 4,BJK`{ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 VeOM `jy • 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。 B)dG:~ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 8=g~+<A
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