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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 K@lZuQ.1 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。 t_1a.Jv Z3E957} 2.模拟任务 490gW? u 4G;FpWQm Htn'(Q DOE: NQzpgf|h 相位型衍射 uKF?UXc 光束整形器 ,Oojh;P_ 直径:2mmx2mm X6s6fu; 形状:圆形 'j>+eA> 相位级次:16 u*u>F@C8 `WvNN>R 5`CPaJT$ 3.建模任务:入射光场 !<\"XxK+l X^mvsY (CKx
s
I@ 高斯准直激光光束的光束参数 /HR9(j6 1(6B|w5+ • 波长:632.8nm ;4<CnC** • 激光光束直径(1/e2):1mm gAt[kW< n /rp.H'hC
uJVu:E.#1 w5uOi}T\ 4.建模任务:期望输出光场 yyZ}qnbx] OU+oS, +tFm DDx= 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): UBoN}iR 9An_zrJ%i • FWHM-直径:0.5mm WS6pm6@A*! • 边缘宽度:50um qGG • 效率:>95% *xB9~: • 信噪比(SNR):>30dB MK"PCE5^i6 • 杂散光:<5% P~nI6/r1 -
Z?rx5V;t
X51pRP $R (5[|h 5.设计方案 ])paU8u Hm2}xnY Rz%
Px: M • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 {?*3Ou • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 oL0Q%_9hW jG=*\lK6
pjr,X+6o UEmNT9V 6. 衍射光束整形器会话编辑器 mlCw(i, ^L}fj$
et]-;(M • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 hl}@ha4' • 用户必须输入所需的信息 >Ya+#j~CZ - 入射场 hY=#_r8 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) -DDH)VO - 系统参数 {'dpRq{c| - 制造条件 NyU~8?bp /zZ$<mVG
CpHF3o`Z6 \M^L'Mkj 7.设计过程 B6r~4=w_ ^SnGcr|a' :Bc)1^I zp[Uh]-dMK
xEtzqP<] \IY)2C<e l
+RT>jAmK 设计和优化过程由两步完成: (!kOM% 3{ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 5`,qKJ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Y%!3/3T D*3\4=6x 8.系统模拟 i/QE)"B"q • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ]5IG00` • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 D%k%kg0, • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 kSGFLP1FN • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 )M(; :#le lot7S XvK
SPKGbp& ?H8w/{J 9. 初始几何光学设计的结果 cy|]}n85 e#0C tWL3F?wd HHu|X`tc vgRjd1k.\y 感兴趣的优化函数 MB|+F • 效率满足(>95%) j|3p.Cy • 信噪比不满足(<30db) fis**f0 • 杂散光不满足(>5% kzPHPERA] JmB7tRM8 n%PHHu
/CX_@%m}e= 1iBOf8 10. 后续IFTA优化后的结果 7z!|sPW](b y7aBF13Kl vU&I,:72
H =YlsJ={h
M@@l>"g@ xVHZZ?e 感兴趣的优化函数 to~Ap=E • 效率满足(>95%) '5zolp%St • 信噪比满足(<30db) 7J$ • 杂散光满足(<5%) d
dB}mk6 F VBuCi?W 11.总结 UZsL0 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 SS OF\ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 $%!'c#
F • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 O#}T.5t • 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。 (+}H
ih • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 dcUaZfON
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