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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Ww=^P{q\ 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。 sdp3geBYo ^(F@ #zN} 2.模拟任务 i}Q"'? r>ziQq8C& j+"w2 DOE: |hl:!j.t 相位型衍射 E.N@qMn~ 光束整形器 L;GkG! g 直径:2mmx2mm X'uQr+p^ 形状:圆形 ;yu#Bs 相位级次:16 ;F_pF+&q MCO2(E- n }kn|To~ 3.建模任务:入射光场 m?O~(6k@C /hN;\Z[@ fI
v?HD:j 高斯准直激光光束的光束参数 WQ+ xS!ba sOJXloeO[6 • 波长:632.8nm H\fsyxM7 • 激光光束直径(1/e2):1mm }]i.z:7+ 8IkmFXj
pC~M5(F_ ^UCH+Cyl 4.建模任务:期望输出光场 s_;o1 K0 Xj9\:M- [H[L};%=j 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): [XE\2Qa8e $35C1" • FWHM-直径:0.5mm 1/f{1k • 边缘宽度:50um =Y- .=}jp; • 效率:>95% Y&<]:) • 信噪比(SNR):>30dB A?bqDy • 杂散光:<5% ZsNZ3;d@u( t"s$YB>}
ZkJLq[:cM n$ rgJ 5.设计方案 @<.ei)cqb xa'^:H $X &\=Tm~ • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 #;[0:jU0 • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 .?vHoNvo JZdRAL2#v
!r8_'K5R( ..kFn!5(g 6. 衍射光束整形器会话编辑器 h,?%,GI TSD7R Xs{PAS0 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 W#+f2 RR • 用户必须输入所需的信息 0xx4rpH - 入射场 ]$uC~b - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) f^-ot@w - 系统参数 mW$Oi++'d - 制造条件 7},oY""8 DcNp-X40I
^RJ@9`P&t $4mCtonP= 7.设计过程 L+S)hgUH A=0{}B# ^Ze(WE) H$ %F0'0
HC}vO0X4 wfv\xHG wH$qj'G4CN 设计和优化过程由两步完成: p+8o'dl8= 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 r .'xqzF/ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 otdRz<C \FUMfo^ 8.系统模拟 ]
s^7c • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 .*f6n| • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Y=4
7se=h" • 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。 Ims? • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 $/lM %yXe q 'd]
#IZ.px fgs@oaoZ 9. 初始几何光学设计的结果 EjFn\|VK 2WDe34 (5@H<c^6 Z.&/,UU:4 UWnF2,<s; 感兴趣的优化函数 B$6KI • 效率满足(>95%) 0zA;%oP • 信噪比不满足(<30db) {:3\Ms# • 杂散光不满足(>5% qFK.ULgP` OX 'V J;NIa[a = 2GORGS% 10. 后续IFTA优化后的结果 8^^ 1h ]\KVA)\ h]h"-3 nShXY6bA
24nNRTI @!=Ds'MJC 感兴趣的优化函数 l;KrFJ6 • 效率满足(>95%) >I0;MNX • 信噪比满足(<30db) p:TE## • 杂散光满足(<5%) \c<;!vkZ04 $K!Jm7O\ 11.总结 $cIaLq • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 z]r'8Jc • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 jhf#
gdz% • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 F \ls]luN • 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。 }3A~ek#*~ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 0uIY6e0E
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