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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ]ii+S"U3 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。 m22wF>9 *YvRNHP 2.模拟任务 K)[8 H~Lm JNo8>aFOb mX\
;oV! DOE: wss?|XCI 相位型衍射 M"wue*& 光束整形器 p2d\ZgWD=) 直径:2mmx2mm #H5=a6E+q 形状:圆形 $1@,Qor 相位级次:16 X9XI;c;b- Rs7|}Dl} tcL2J . 3.建模任务:入射光场 ~V+l_: .zC*Z&e,.[ O4Dr ]Xc] 高斯准直激光光束的光束参数 213\ehhG< A3+6#?:; • 波长:632.8nm x-_vl
9P) • 激光光束直径(1/e2):1mm o""~jc~ g7V_[R(6
6 bO;& U5+vN[ K 4.建模任务:期望输出光场 4JO@BV >t |_zO_F rtp g>0vm2| 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): R$6qoqv{yG 3!#/k+,C • FWHM-直径:0.5mm <Ar$v'W=F{ • 边缘宽度:50um _T*AC. • 效率:>95% ]~jN^"o_B • 信噪比(SNR):>30dB `s/?b|, • 杂散光:<5% I3) Zr+ ?L|yaC~
p538r[f< IZNOWX|Z; 5.设计方案 ]WL|~mG z<n-Gzwk Mv|!2 [: • 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<@z}%v- • 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)。 u"+}I,'L 5*G%IR@@LK
@ 4UxRp6+ Zb(t3I>n 6. 衍射光束整形器会话编辑器 , =y#m-9 [1(FgyE <P4FzK • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 r"]'`qP, • 用户必须输入所需的信息 .eF_cD7v - 入射场 E1*QdCV2 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) qd6fU^)i - 系统参数 =m tY - 制造条件 n-afDV +^ yq;z
id,NONb\ 6/Y1 wu 7.设计过程 G|4^_`- 4Z5#F]OA7 .6.^G ;=~Xr"(/z
G0d&@okbFC p2 ! FcFi 1r9 f[j~ 设计和优化过程由两步完成: 9-lEt l% 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 aV|9H 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 a.kbov( `f`TS#V 8.系统模拟 2QUx&u: • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 97`WMs • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 pv# 2]v • 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。 ?<%=:
Yh • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 K-Mc6 WUoOGbA `
K1q+~4>\| MXZ>"G 9. 初始几何光学设计的结果 q,l)I+ X.#oEmA,P r`M6!}oa +4)7j&L MC!ZX)mF 感兴趣的优化函数 ~[W#/kd1n • 效率满足(>95%) k$"d^*R • 信噪比不满足(<30db) b{cU<;G)y. • 杂散光不满足(>5% 4IsG=7 Sycw %k <+U|dX !a-b6Aa elO<a]hX 10. 后续IFTA优化后的结果 }DjYGMrTB a.%LHb 77,oPLSn ?S[Y:<R{:
>fs2kha ukAKFc^)k 感兴趣的优化函数 q{' ~+Nq • 效率满足(>95%) "v]%3i.*
- • 信噪比满足(<30db) yfj(Q s • 杂散光满足(<5%)
dt,3"J 6NLW(?]
11.总结 {=Q7m`1 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 2U$"=:Cf • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 LR&_2e^[ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 D4Nu8Wr$ • 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。 {^ec(EsO# • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 -,#+`>w
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