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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 NeewV=[% 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。 E|VTbEYG j2hp*C'^ 2.模拟任务 @_#]7
4 `}6W>*R fzjtaH? DOE: 5S7ATr(* 相位型衍射 j#VR>0oC]\ 光束整形器 _#<7s`i 直径:2mmx2mm soB_j 形状:圆形 d&DQ8Gm ^ 相位级次:16 jq/ CXYv BDi+*8 [Z]CBEE 3.建模任务:入射光场 O3p<7`K<4 kxY9[#:<fB -ozcK 高斯准直激光光束的光束参数 ,YrPwdaTB bg*@N • 波长:632.8nm R8j\CiV17 • 激光光束直径(1/e2):1mm m]VOw)mBF drB$q[Ak9
o<Rrr, P`n"E8"ab< 4.建模任务:期望输出光场 1L_(n
OV7SLf C^
~[b
o 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): n=h!V$X sFRQFX0XoY • FWHM-直径:0.5mm @WzrrCpj • 边缘宽度:50um A^7}:[s20 • 效率:>95% vPu{xy • 信噪比(SNR):>30dB ~=Fp0l)# • 杂散光:<5% ].N%A07 #4^D'r>pJ
^F+7@*u 4m_CPe 5.设计方案 @p9YHLxLjQ o{MmW~/o& KyzdJ^xC" • 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)。 1F[W~@jW • 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)。 aw1f;&K4 ^ Mq8jw(2
xcXnd"YYE ek0,@Vg9 6. 衍射光束整形器会话编辑器 N6/;p]| fSm|anuKZe f_r4*#&v • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 frbeCBP&) • 用户必须输入所需的信息 [F^j(qTR - 入射场 ;#dzw!+Y - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) +2^Mz&I@b - 系统参数 BHIC6i% - 制造条件 |\h<!xR 22v=
A6 =
!MD uj S(5&%}QFQ 7.设计过程 'X1/tB8* BGL-lJrG sKL"JA
T -T .C?Q g
7j{63d`2 x`zE#sD [hKt4]R 设计和优化过程由两步完成: :.F;LF& 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 jH]?vpP 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 xayd_RB 9 oJor
]QY K 8.系统模拟 A!aki}aT~ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 aumM\rY • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ~&Y%yN^ • 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。 9rM6kLD • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 "I&,':O+ tp3
!6I6
9':MD0P/M {s~t>R p+ 9. 初始几何光学设计的结果 fTV}IP :pg]0X; };nOG; `:;fc U
jB5Xks 感兴趣的优化函数 HT=-mwa_] • 效率满足(>95%) 2vX!j!_ • 信噪比不满足(<30db) iig@$
i# • 杂散光不满足(>5% fk?(mxx" LP5@ID2G _If:~mIs 35fsr= h<IPV'1 10. 后续IFTA优化后的结果 E|omC_h @N+6qO} 5TVA1 [[VB'Rs
J+0T8
?A ttA0*
>' 感兴趣的优化函数 P)&qy .+E0 • 效率满足(>95%) e6hfgVN • 信噪比满足(<30db) {N 0i
3e
s • 杂散光满足(<5%) (eF "[,z j+QE~L 11.总结 Xmaj7*f>p • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ZH8Oidj` • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 xBKis\b • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 gC\^"m • 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。 5Ak6 q(\ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 '"o&BmF
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