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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ]hTYh^'e 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。 @m! ~![ ga^O]yK 2.模拟任务 Y>Q9?>}Q yd5r]6ej <||F$t DOE: |{cdXbr 相位型衍射 / 78gXHv 光束整形器 bmna*!l^M 直径:2mmx2mm T=:&W3 形状:圆形 x_{ua0BLDf 相位级次:16 MzYTEe&-L N!m-gymmF Ta?#o 3.建模任务:入射光场 ?I)-ez hFuS>Hx Sj(uc# 高斯准直激光光束的光束参数 )ruC_) [ivz/r(Rj • 波长:632.8nm K+Al8L?K_ • 激光光束直径(1/e2):1mm u].=b$wHHM =PAvPj&}e
E*>tFw&[ Ki}PO`s 4.建模任务:期望输出光场 ;r>?V2,tm U2/H,D -N^}1^gA 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 8qp!S1Qnv (qlIQC • FWHM-直径:0.5mm p=\DZU~1 • 边缘宽度:50um -w=rNlj • 效率:>95% |uV1S^!A • 信噪比(SNR):>30dB uNl<=1 • 杂散光:<5% PHi'&)| IV;juFw}G
p9XHYf72 -r]s #$ 5.设计方案 <<LmO-92 +|r;t ?tE}89c • 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)。 Hs~M!eK • 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)。 .\X/o!xC RW48>4f/+
N+\#k*n? y.JAtsxD 6. 衍射光束整形器会话编辑器 5|x&Z/hL t#MU2b )FT~gl% • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 >#*]/t • 用户必须输入所需的信息 3l->$R] - 入射场 q`E6hm - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ?*K;+@EH - 系统参数 2W|4 - 制造条件 ii2X7Q 1sYwFr 5
=r3Yt9 Thn-8DT 7.设计过程 xO9,,w47 p]*$m=t0r ,~X^8oY B{H;3{0
fW!~*Q y&t&'l/m \r^=W= 设计和优化过程由两步完成: -
4' yp 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ktU98Bk] 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ?{\8!_Gvsl >*,Zc 8.系统模拟 [WXtR • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 k )Z? • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Xp1xhb*^ • 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。 g~h`wv' • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ]x:>~0/L }C"EkT!F
ymY,*Rb 8^\DQ&D 9. 初始几何光学设计的结果 5b0Ipg 0?BT* %FT F -0YS$v%au> z(g4D! 感兴趣的优化函数 GuQ3$B3j • 效率满足(>95%) eqD%Qdx • 信噪比不满足(<30db) P-K\)65{Y • 杂散光不满足(>5% FgE6j; ,8;;#XR3 ,@R~y g v&xC 6> D2E~c? V 10. 后续IFTA优化后的结果 #E5Sc\, @Rig@ _MR|(mV R)WvU4+U
@bmu4!"d 9x ?" %b 感兴趣的优化函数 7 '2E-#^ • 效率满足(>95%) kMo;<Z • 信噪比满足(<30db) ^>.?kh9z • 杂散光满足(<5%) ?q7VB }KCXo/y 11.总结 +NxEx/{ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 64#~ p) • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 6?+bi\6 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 W|G(x8 • 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。 ^.mQ~F • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 lD6hL8[
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