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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Jc~E"x 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。 "zZ&n3=@ iiwpSGFl] 2.模拟任务 ] EyeBF)$ YbvX$/zGu \!X?zR_ DOE: !5;t#4= 相位型衍射 tvWH04T 光束整形器 \FI^Vk 直径:2mmx2mm O~Uw&Bq 形状:圆形 6bL"LM`s 相位级次:16 ur xqek 9c5!\m1 FYeEG 3.建模任务:入射光场 ;2W2MZ!TF 5~yb
~0 0e9A+&r 高斯准直激光光束的光束参数 T^.{9F]*S Z)v)\l9d • 波长:632.8nm Nzc>)2% N • 激光光束直径(1/e2):1mm ;^.9#B,< 2<.Vv\
=
&kq7gCd 7dhn'TW 4.建模任务:期望输出光场 S^g]:Xh& :A$wX$H01 s @M 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): g Np-f y84XoDQ • FWHM-直径:0.5mm ?lG;,,jc,W • 边缘宽度:50um bG1 ofsU • 效率:>95% &x/k^p= • 信噪比(SNR):>30dB o(SuUGW • 杂散光:<5% 0-
Yeu5A w\v&3T
tYI]=: { ;' :h 5.设计方案 EreAn D; yd{]< _9qEZV • 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)。 L3' \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)。 "]9_Fv 'v`~(9'Rcj
R mgxf/ 9w$7VW; 6. 衍射光束整形器会话编辑器 jM[f[ d TgM"k 4jD\]Q="1 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 !%)L&W_ • 用户必须输入所需的信息 1o)=GV1 - 入射场 F_~6n]Sr - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ma`w\8a - 系统参数 :'b%5/ ^q - 制造条件 8Y]}Gb! _.hIv8V
z'v9j_\ Dl@{}9 7.设计过程 hG[4O3jo\ dR%q1Y&` >R) F} EsNk<Ra
f>b!-| <y'qo8oqF >pJ6{Ip 设计和优化过程由两步完成: fLc!Sn.Y 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 +&zb^C`J 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 nEuct4BcL} F F(^:N 8.系统模拟 U
&f#V=Rg • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 xBt4~q;#sE • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 L_`Xbk y • 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。 la1D2 lM • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 )OS>9
kFH HK=CP0H
/:Rn"0 'G3+2hah 9. 初始几何光学设计的结果 ?cA8P.?^A WCWSLEAza 0fZ:")&4, 6Eij>{v yDDghW'\WU 感兴趣的优化函数 z1)$ • 效率满足(>95%) m.|qVN • 信噪比不满足(<30db) Bl:{p>-q • 杂散光不满足(>5% 'bbV<?): R'jUS7]Y kwDjK" Gl dH SCy Uv#>d}P 10. 后续IFTA优化后的结果 zLE>kK 0]/,m4a#n ZJ)3GF}4 -O>^eMWywo
^M[-K`c } {-:4O\/ 感兴趣的优化函数 {yul.m • 效率满足(>95%) :9v*,*@x • 信噪比满足(<30db) u)N2 • 杂散光满足(<5%) "Yc^Nc mRg ,A\ 11.总结 >;T$#LZ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 .eZPp~[lAN • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 `lH1IA/3 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 -P IA;#Gs • 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。 IF,i^, • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 dlU
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