切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学系统设计：理论、仿真与系统检测 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) ZEMAX光学系统设计实战
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 521阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6374
    光币
    26015
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-10-31
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 =a,qRO  
    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。 !8UIyw  
    H1U$ApD  
    2．模拟任务 ZskX!{  
    V6dq8Z"h  
    dnD@BQ  
    DOE： F?2UHcs  
    相位型衍射 kNWTM%u9  
    光束整形器 Gz{%Z$A~o  
    直径：2mmx2mm {ax]t-ZwJ5  
    形状：圆形 "|(.W3f1  
    相位级次：16     -b!Z(}JK  
    ((]i}s0S  
    vE(]!CB  
    3.建模任务：入射光场 K.QSt  
    !~C%0{9+u@  
    *bp09XG  
    高斯准直激光光束的光束参数 }6a}8EyFP  
    k#pO+[ x  
    • 波长：632.8nm 0 ^>,  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm Ld.9.d]  
    \l(J6Tu  
    xDw~n(*  
     wyX3qH  
    4.建模任务：期望输出光场 -'qVnu  
    3\}u#/Vb  
    $`GlXiV  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: jA9uB.I,"b  
    8:c=h/fa  
    • FWHM-直径：0.5mm $Z)u04;&@  
    • 边缘宽度：50um 4#>Z.sf  
    • 效率：>95% KS(H_&j  
    • 信噪比（SNR）：>30dB u_NLgM7*  
    • 杂散光：<5% lv/im/]v  
    kF^4kCJ@  
     C)j/!+nh  
    w.58=Pr  
    5.设计方案 r}qDvC D  
    NUVKAAgMX  
    4r4 #u'Om  
    • 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）。 !D['}%  
    • 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）。 s.7=!JQ#]p  
    !0lk}Uzkh  
    }&/>v' G  
     `PAQv+EYz  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 QB X EM=  
     ,u>LAo0  
    M rgj*|  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 !`N:.+DT  
    • 用户必须输入所需的信息 zx<PX  
    - 入射场  t* Ct*  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） :z P:4 NW  
    - 系统参数 Kw"e4 a  
    - 制造条件 ^k7I+A  
    TO89;O  
     J:W+'x`@  
    D+:s{IcL<  
    7.设计过程 &c!6e<o[p  
    94&t0j_  
    dQSO8Jf  
    uQc("F  
    !0hyp |F:>  
    c&wg`1{Hal  
    ^G`6Zg;  
    设计和优化过程由两步完成： }*rSg .  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 A^M]vk%dg  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 |dEPy- Xe  
     67&IaDts  
    8.系统模拟 zZPWE "u}  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 8y6dT  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 _+ 9i  
    • 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。 EpG9t9S9  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 eE'>kP}  
    ;b 65s9n^b  
     'kj q C  
    uQH]  
    9. 初始几何光学设计的结果 \( V1-,  
    Dk sn  
    UfPB-EFl$D  
    )t+pwh!8  
    8D`+3  
    感兴趣的优化函数 Wjq9f;  
    • 效率满足（>95%） J \|~k2~  
    • 信噪比不满足（<30db） p5E okh  
    • 杂散光不满足（>5% ($`IHKF1.l  
     lHM} E$5  
    QyL]-zNg  
    7#+Ih-&EQ  
    ][l5S*CC_  
    10. 后续IFTA优化后的结果 W=A0+t%XC  
           aNKw.S>  
    sx azl]  
    jt}oq%Bf  
     ]\K?%z  
    H0inU+Ih  
    感兴趣的优化函数 pD[&,gV$  
    • 效率满足（>95%） 6R^F^<<  
    • 信噪比满足（<30db） Txo{6nd/  
    • 杂散光满足（<5%） gYN;F u-9Z  
    ^k % +ao  
    11.总结 p*jU)@a0  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 16eP7s  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 )|v  du  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 3(J>aQZuI  
    • 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。 eD7\,}O  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 **__&X p1  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表