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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Z2Y583D 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。 Ix l"'Q_z 0L
4]z'5 2.模拟任务 xHR+((
\1c`) i(TDJ@} DOE: A1&>L9nUx 相位型衍射 oBGst t@ 光束整形器 jTxChR 直径:2mmx2mm mqfEs0~I 形状:圆形 "!4>gg3r 相位级次:16 T3PaG\5B e&VR>VJEA f1,$<Y|qU 3.建模任务:入射光场 d}A2I Tef3
Z6 jL[Is2<@
高斯准直激光光束的光束参数 %.Q2r ?j Yk*57&QI • 波长:632.8nm u{dN>}{ • 激光光束直径(1/e2):1mm |<o>$;mZ ]idD&5gd
UEdl"FwM4 M#gGD- 4.建模任务:期望输出光场 hSf#;=9' @=|
b$E I}CA-8 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): %BP)m(S7 eDMwY$J
• FWHM-直径:0.5mm GzE3B';g • 边缘宽度:50um
{83He@ • 效率:>95% P+c Fp7nC • 信噪比(SNR):>30dB 2wimP8 • 杂散光:<5% Bjrv;)XH ClVpb ew
.}u(& 9/qS*Zdh) 5.设计方案 W1,L>Az^Ts e, 3(i!47 >Ki]8& • 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)。 M:q;z( • 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)。 Q)i`.mHfFI b.u8w2(
o_^d>Klb8 ReGb.pf 6. 衍射光束整形器会话编辑器 jQBdS. }'v )jZ=/xG 8t
35j • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 8QgL7 • 用户必须输入所需的信息 |@9I5Eg)iE - 入射场 ?F), 4Q - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) pD.@&J~ - 系统参数 "+JwS - 制造条件 hb\Y )HSp/ bB:X<
P!&CH4+ WHk/mAI-s 7.设计过程 F!cAaL1 KO;6 1y: CO+jB |MR?8A^"
aC6b})^ 8 =Lv7G% sN) .Jo 设计和优化过程由两步完成: U@AfRUF& 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 #\;w:: 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ]|BSX-V.%i ( #"s!!b 8.系统模拟 NKh{iSLm • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 g>-[-z$E3 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 `ha:Gf • 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。 swgBPJ"? • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ASU\O3%% n^)9QQ
T/6=A$4
# 0-~x[\>> 9. 初始几何光学设计的结果 e[dRHl */e5lRO\ ?YykCJJ ~@ 0qUap*fvC ABDUp: 感兴趣的优化函数 bbkI}d%(Ng • 效率满足(>95%) =eLb"7C#0 • 信噪比不满足(<30db) Y-{BY5E. • 杂散光不满足(>5% L2$L.@ A:J{ WkIV W+S; Do eV%bJkt. 10. 后续IFTA优化后的结果 cTTE]ix] Y"%o\DS* W>nb9Isp iRtDZoiD'
zL}hFmh V gk,+l!4 感兴趣的优化函数 I,3!uogn • 效率满足(>95%) ;O11)u?/s| • 信噪比满足(<30db) 9?c ^~77 • 杂散光满足(<5%) ,e_# 0.0!5D[ 11.总结 ]w_)Spo. • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Cw5K* • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Z$XpoDbOy • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 NyLnE • 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。 ;VRR=p%, • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 KHN
,SB
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