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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 >~8Df61o` 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。 vF\zZ<R/ rKO*A7vE 2.模拟任务 &\br_ P`v~L;f 9
3I9`!e DOE: oD2;Tdk 相位型衍射 JF=ABJ= 光束整形器 r6_a%A* 直径:2mmx2mm FPFYH?;$ 形状:圆形 DLM9o3/*J 相位级次:16 Qz$Dv@*y\ < tq9 _cs9R% 3.建模任务:入射光场 D6:J*F&? ]>i0;RME }iloX# 高斯准直激光光束的光束参数 %dR./{txT #a l^Uqd • 波长:632.8nm -+Dvyr • 激光光束直径(1/e2):1mm ^( VB5p
AWNd(B2o
U.0/r!po nU *fne? 4.建模任务:期望输出光场 X'4
Yofs dz9-+C{m m?`Rl6!@8\ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ml2z ,99G2Ev4c • FWHM-直径:0.5mm m%\[1|N • 边缘宽度:50um 1dO8[5uM7a • 效率:>95% jYZWf `X~ • 信噪比(SNR):>30dB !AHm+C_=Lg • 杂散光:<5% Z.(x|Q9 3%a37/|~y
jG :R\D}0 m~B=C>r}t 5.设计方案 =*U24B*U93 PSE|4{' Q7%#3ML • 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)。 ;~;St>?\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)。 hj1jY l[| e3<H
8[ OiG9b qZ}XjL 6. 衍射光束整形器会话编辑器 TZ2f-KI (Mh\!rMg %C:XzK-x • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 z+I-3v • 用户必须输入所需的信息 ~MOCr - 入射场 b2%[9)"I. - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) w}b+vh^3Wy - 系统参数 o7seGw<$X - 制造条件 [9^e
u>)A RJ44o>L4O
o3kj7U:'x mY(
_-[W 7.设计过程 ?Gfe? i=+6R .zt]R@@6 N~d]}J8}gx
<|iU+.j\ <i|+p1t w%\;|y4+ 设计和优化过程由两步完成:
KRe=n3 1 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 OHo0W)XUU 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 CcTJCuOS |O?Aj1g[c? 8.系统模拟 ]FBfh.#X@ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 5
S&>9l • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 'c D"ZVm1 • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 \tqAv'jA| • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 /<Et r%9Sx:F
c[$oR,2b13 L\[jafb_` 9. 初始几何光学设计的结果 jp]JFh;3 JGe;$5|q8 V'$
eun ~k3r$e@ =$Z'F<|d 感兴趣的优化函数 K3^2R-3:8 • 效率满足(>95%) 2LdV=ifq2S • 信噪比不满足(<30db) 5;l_-0= • 杂散光不满足(>5% 5UbVg M~IiJ9{ `ijX9c ($TxVFNT :xV&%Qa1 10. 后续IFTA优化后的结果 4$"Lf'sH6 tWFJx}H ?*;zS%93U9 "=;&{N~8U
k*Kq:$9" : Ej IV]e 感兴趣的优化函数 hbK+\X • 效率满足(>95%) lI 8"o>-~ • 信噪比满足(<30db) ~gc)Ww0(Q • 杂散光满足(<5%) Fk43sqU6~ QI-3mqL 11.总结 "n:9JqPb • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 83a
Rq&(R • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 b/EvcN8 } • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 a#1X)ot • 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。 F\e'z • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ^=ikxZyO
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