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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 q Dd~2"er 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。 d;[u8t /hW d/H] 2.模拟任务 @r^!{ pE]?x$5U +]xFoH
DOE: 0Wvq>R.(]7 相位型衍射 Ue:z1p;g 光束整形器 >T3H qYX5W 直径:2mmx2mm l*aj#%ha 形状:圆形 Z [Xa%~5>5 相位级次:16 R@Y=o].2 _cH@I?B I`RBj `IF 3.建模任务:入射光场 P@}P k U
5w:"x ]DG?R68DQ 高斯准直激光光束的光束参数 :t$aN|>y OWjJxORB • 波长:632.8nm *O$CaAr\s • 激光光束直径(1/e2):1mm 0>Z ;Ni O>y'Nqz
k8nLo.O .9G<y 4 4.建模任务:期望输出光场 !c W[G/W8 v5ur&egVs /TQ}}
YVw 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): :PYtR oP?YA-#nc • FWHM-直径:0.5mm R0Ue0pF7 • 边缘宽度:50um m*0,s • 效率:>95% kYwb -; • 信噪比(SNR):>30dB b4 #R! • 杂散光:<5% Tpp & G* b2,9&F
A~(l{g u`:hMFTID 5.设计方案 ,8G{]X) SjEAuRDvUz H4-qB Z' • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ^nK7i[yF.k • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 k,Qskd-N] F51.N{'
L#[]I, \$*$='6" 6. 衍射光束整形器会话编辑器 KLQTKMNv bF}V4"d,B3 D<{{ :7n • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 NF$\^WvYSP • 用户必须输入所需的信息 O%!5<8Xrb - 入射场 .y5,x\Pq( - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ,.IEDF<& - 系统参数 JWP*>\P - 制造条件 ZUXr!v/R:1 7cg*|E@
zW |=2oX2 m#H3:-h, 7.设计过程 $K~LM8_CKy ,hxkk` HG>j5 ,"}Rg1\4t
Rs& @4_D F9q8SA#" h:\oly\ 设计和优化过程由两步完成: w2(guL($ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ^,Ydr~|T 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 s Wjy6; ~=r^3nZR/J 8.系统模拟 c>bq%} • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 CR<`ZNuWz • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 E9!N>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。 9X<OJT;3J • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
Y]aW)u $.St ej1
bucR">_p @{
;XZb^ 9. 初始几何光学设计的结果 AF\T\mtvRm w*j$uW6{ %%%fL;-y lVH<lp_ZtK =8G&3 R 感兴趣的优化函数 Q'B6^%:<~ • 效率满足(>95%) qd@&59zSh • 信噪比不满足(<30db) sPAg)6&M • 杂散光不满足(>5% 5__+_hO
;3 em@EDMvI Jhkvd<L8`m Vsq8H}K }w-wSkl1 10. 后续IFTA优化后的结果 G)=HB7u[a -7>)i fg%&N2/(.B 1r[@(c0
(3vHY`9 )YW<" $s 感兴趣的优化函数 "7%:sty • 效率满足(>95%) JeH;v0 • 信噪比满足(<30db) 1pp -=$k • 杂散光满足(<5%) ]
7;f?+ ;bu#8, 11.总结 #>;FUZuJr • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 cRvvzX • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Hq &"+1F • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 4NVV5_K 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。 JEn3`B!* • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 6Q|k7*,B
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