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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 3=]/+{B 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。 2;]tIt d1 r;f\^hVy 2.模拟任务 kk126?V]_ IF>v
-Z ;\"Nekd| DOE: fx 0 8>r
相位型衍射 I-.?qcy~ 光束整形器 b c
.Vy 直径:2mmx2mm iP7KM*ks 形状:圆形 ^ &KH|qRrO 相位级次:16 ~i^,Z&X: mp3 Dc 5YZ\@<|rH 3.建模任务:入射光场 3sBWtz ;$a|4_U$m m";8 nm 高斯准直激光光束的光束参数 nb5%a O'SxTwO • 波长:632.8nm Ahd{f! • 激光光束直径(1/e2):1mm ;Xidv9c HH!SqkwT
5NSXSR9c P)TeF1~T 4.建模任务:期望输出光场 5}NO~Xd< 7.5\LTM>9e YVHDk7s 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): YVY(uq)d #l2WRw_t • FWHM-直径:0.5mm .hvn/5s • 边缘宽度:50um _}Gs9sHr0K • 效率:>95% YS"76FJ • 信噪比(SNR):>30dB :?%_JM5U • 杂散光:<5% %4To@#c RmN\;G?}
Q6Zh%\+h( hYCyc-W 5.设计方案 G`!;RX XeBSHvO_ \No22Je6d • 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)。 J! eVw\6 • 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)。 WY~}sE 6a`_i
a-TsD}'X 4d'tK^X 6. 衍射光束整形器会话编辑器 S4~;bsSx ( Gxv?\ ,v1-y
?kB • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 dR/UXzrc • 用户必须输入所需的信息 0H.B>:pv - 入射场 H+2J.&Ch - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) TAYt: - 系统参数 &9] [~$ - 制造条件 *DoEDw oB Bdk@
a( {`<F cfe[6N 7.设计过程 qXW2a'~ >|I3h5\M zsRN\U `TsfscN
vDOeBw= dl$l5z\ <u($!ATb 设计和优化过程由两步完成: .y[K =p3 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 z06pX$Q.< 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 :* /`` :U[_V4?7 8.系统模拟 yZ)ScB^ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 RBgkC+2 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 01q7n`o#zf • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 J2[QHr&tn • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 +[}]a3) .y2<2eW
>qUO_> '}YXpB 9. 初始几何光学设计的结果 >a-+7{}; m<f{7]fi5 }EIwkz8 ];2eIe
Q#r 0DWo\ 感兴趣的优化函数 SCH![Amq • 效率满足(>95%) Tk2kis(n • 信噪比不满足(<30db) jh0$:6 `C • 杂散光不满足(>5% x)yf!Dv5$ mVL,J=2 #"yf^*wX n*6s]iG
V v!U# C[a^ 10. 后续IFTA优化后的结果 aQmL=9 DVcu*UVw /#se>4] (MIw$)#^
S'JeA>L XP^6*}H.* 感兴趣的优化函数 "=n8PNV/
c • 效率满足(>95%) 9f6TFdUi"y • 信噪比满足(<30db) k"7eHSy, • 杂散光满足(<5%) jrl6):x ?(<AT]h V: 11.总结 #
|I@`#O • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 q5W'P> • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 S7q&|nI • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 2,;t%GB • 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。 fBOPd= • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 rpT<cCem1
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