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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 >oea{u 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。 v. %R}Pa 2#o>Z4 r{ 2.模拟任务 c?P?yIz6p @95FN)TXZY #u2J;9P DOE: &lR 6sb\ 相位型衍射 ;V^ 112|C 光束整形器 vQ<90ZxqB 直径:2mmx2mm f5F@^QXQ 形状:圆形 0MV>"aV 相位级次:16 L{:9Cx!F qNI,
62 0 - ><q 3.建模任务:入射光场 "@evXql3` (E/lIou FSU ttg" 高斯准直激光光束的光束参数 y'FS/=u>0 1<+2kBuY • 波长:632.8nm ?in|qevL • 激光光束直径(1/e2):1mm .R)PJc5^ m1n.g4Z&*
u4m,'XR H1I{/g 4.建模任务:期望输出光场 fKp#\tCc y (* 1v\Q ng:kA%!
Q 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): yvgrIdEP :
m)
• FWHM-直径:0.5mm >a"Z\\dF • 边缘宽度:50um $k0kk • 效率:>95% z?>D_NLX6 • 信噪比(SNR):>30dB h8 'v d3 • 杂散光:<5% @)-sTgn Wqc)Fv70m
D6CS8
~" p>vn7;s2# 5.设计方案 O_cbP59Y. Kk(9O06j 'D6T8B4 • 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)。 9m|kgY# 4 • 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)。 \I["2C]3M xBUya4w
o HMo>*? jAy^J(+ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ?6(I V] *\(r+>*x* 48jVRo • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 Ob}?zl@ • 用户必须输入所需的信息 4%2~Wi8 - 入射场 =1O<E - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 8i|w(5m; - 系统参数 w$H^q
!( - 制造条件 Rop'e 8Q 8%%f%y
90|7ArM_[ Rp*R:3
C 7.设计过程 YFE&r @Ukr #Y0-BYa^ rEHk w
'
fbWFLSm; (Fynok fGw^:,B 设计和优化过程由两步完成: &LF`
W 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 zUkN 0 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 !>BZ6gn5 t<T[h2Wd 8.系统模拟 *+TH#EL2 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 nl(WJKq' • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 )+6v • 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。 o;W`4S^ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 G P:FSprP S-7'it!1
.!1S[ 7SlsnhpW 9. 初始几何光学设计的结果 d0aC Y >w-;Z>3Q@ 4l!@=qwn XYS'.6k( VOc8q-hK 感兴趣的优化函数 Ypeiy`. • 效率满足(>95%) @%tRhG • 信噪比不满足(<30db) txZ?=8j_Y • 杂散光不满足(>5% PqyA1 6ZKsz5:= k% sO 0 vKq^D(&cl Z.W66\8~}^ 10. 后续IFTA优化后的结果 z
>YFyu#LF +2K :qvzZ UOGuqV- r'dr9"-{
2RqbrY n G0`h % 感兴趣的优化函数 +$$$ • 效率满足(>95%) 'WI^nZM • 信噪比满足(<30db) Mmo6MZ^ • 杂散光满足(<5%) >iOzl wmG 2u"7T_"2D 11.总结 y.=/J8-> • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 *?z0$Kz<,[ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 rQOWLg!" • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 -DN8Yb • 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。 (x"BR • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 xXY.AoO6
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