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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 d01]5'f?o 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。 %2`.*]L ,-5|qko= 2.模拟任务 F+m;y 7SJtW`~ X32{y973hT DOE: "|d# +C 相位型衍射 ]R]%c*tA 光束整形器 @*5(KIeeC> 直径:2mmx2mm %bgUU|CdA 形状:圆形 ~>>^7oq 相位级次:16 3V0^v PI$K+}E }6 MoC0 3.建模任务:入射光场 l
!:kwF C "g bol^ G9r~O#=gy 高斯准直激光光束的光束参数 18G=j@k7 QJtO~~- • 波长:632.8nm ix_&<?8 • 激光光束直径(1/e2):1mm _'Hw`0}s Q?{^8?7
7Nlk:f)*- jF0>wm 4.建模任务:期望输出光场 5T]dQ3[v4 XW q@47FR 4~z-&>% 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ! +XreCw N<T@GQwkS • FWHM-直径:0.5mm Z6IWQo,)Rh • 边缘宽度:50um x5eSPF1 • 效率:>95% v]hu5t • 信噪比(SNR):>30dB wg]VG, • 杂散光:<5% #7p!xf^ D7v_<
j},3@TFh U*7x81v?j 5.设计方案 -qdt$jIM .g!K| c Gm-V/[29R • 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)。 0@kL<\u • 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)。 5N:IH@ Tx|y!uHh
WlmkM?@ 9i+`,r
6. 衍射光束整形器会话编辑器 40HhMTZ0- (0^ZZe`#j l9f%?<2D • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 #N;McF;W • 用户必须输入所需的信息 !TLJk]7uC - 入射场 ayQ2#9X} - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) '>[Ut@lT; - 系统参数 W(Rp@=!C - 制造条件 &6nLnMF8x s%^@@Dk
7R$O~R3p CI^s~M > 7.设计过程 1G)I|v9R 5Kw?# 1C(sBU" %{ory5
nB6 $*' VE?Aa d:=Z<Y?d/ 设计和优化过程由两步完成: bL/DjsZ@ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ;2[),k 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 OxN[w|2\4 Ty} Y/jW 8.系统模拟 yf/i) • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 4))N(m%3F • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ZP'0= • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 WaSZw0U}y • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 8&yI1XM| }VeE4-p B
WV}HN LZ RP}| 9. 初始几何光学设计的结果 Z?u}?-b1\H ^G4@cR.An K
#}t\ YP>J'{?b*" +QP(ATdM 感兴趣的优化函数 d .%2QkL • 效率满足(>95%) p}8?#5`/w • 信噪比不满足(<30db) ik1asj1 • 杂散光不满足(>5% g{CU1c)B v[V7$.%5Q TG%w 8*Ty`G&v Q" r y@
(I 10. 后续IFTA优化后的结果 3!{Tw6A8( oX7_v_:J\R xxA^A rE]Nr ;Ys
!*S,S{T8 $gZiW 8 感兴趣的优化函数 FmSE]et • 效率满足(>95%) z_Hkw3? • 信噪比满足(<30db) WyRSy-{U(} • 杂散光满足(<5%) b[<L
l%K 29cx( 11.总结 L7R!, • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 sDAP'& • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 -fp/3- • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 -ijzo%&qA • 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。 #8zC/u\`= • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 4U~'Oa@p
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