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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 mt*/%>@7R 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。 [$FiXH J A`ScAzx5{ 2.模拟任务 yR4++yk o6c>sh 0p[-M`D DOE: IfzZ\x
. 相位型衍射 =At)?A9[ 光束整形器 ^_!2-QY.~ 直径:2mmx2mm dZ%rmTE(H 形状:圆形 v%!'vhf_K 相位级次:16 66Bx,]"6 $@@@</VbP 7]lUPLsl 3.建模任务:入射光场 KxUO=v<u x{I,
gu|+ $.T\dm- 高斯准直激光光束的光束参数 4M*!'sG\ I6RF;m:Jw • 波长:632.8nm )F65sV{ • 激光光束直径(1/e2):1mm u]jvXPE6 eg(1kDMpn
=sh3&8 gN5;Uk 4.建模任务:期望输出光场 B> V)6\ ]=?.LMjnH k5o{mWI b 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 7 jiy9[ 734<X6^1 • FWHM-直径:0.5mm TpAso[r • 边缘宽度:50um 9Je+|+s] • 效率:>95% "s.s(TR8 • 信噪比(SNR):>30dB 5"2pU{xmK • 杂散光:<5% W~d^ *LZt Tjj-8cg
H.#zbKj $3yn-'o'A 5.设计方案 (%SKTM ?C* }NM /[,0,B9!3 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 iKA}??5e • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 _<6B.{$\7m a&%v ^r[
OXD*ZKi8 Bz4;R9_%I 6. 衍射光束整形器会话编辑器 W WN2 ]qO*(m:}o [,Fu2j] • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
%eW2w@8] • 用户必须输入所需的信息 " mB
/" - 入射场 QW=
X#yrDO - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) mV#U=zqb!S - 系统参数 &2,^CG - 制造条件 >\'gIIs A&L2&ofV&q
+XpQ9Cd
7;$[s6$ 7.设计过程 ujh`&GiB+ _FP'SVa}D Yk=2ld;; ~vB dq Yj
iG+=whvL 2}U:6w L^e%oQ>s 设计和优化过程由两步完成: !]l;n
Fd 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 e7M6|6nb 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 }E#1Z\) $\q}A: 8.系统模拟 |C}= 1 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 _l=X?/ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 F~wqt7* • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 *nlDN4Y[ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 } T&~DVM 2!?=I'uMA
Y;#H0v>E =PYS5\k 9. 初始几何光学设计的结果 wkKSL A?"/ >LM q*7:L hGbSN_F 1-~sj)*k 感兴趣的优化函数 YSux#*#H • 效率满足(>95%) T0"q,lrdxV • 信噪比不满足(<30db) gp NAM" • 杂散光不满足(>5% |6 E
!wW F5%IsAH %:yVjb,Yf `2,F!kCt x\5v^$ 10. 后续IFTA优化后的结果 +k\cmDcb b_']S0$c\ cXbQ jPEOp#C
L16">,5 1ZO/R%[ 感兴趣的优化函数 2>/}-a • 效率满足(>95%) XvI Y=~ • 信噪比满足(<30db) qL~|bfN • 杂散光满足(<5%) 7uq^TO>9f
>f*Zf(F 11.总结 {ZKXT8' • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Xd5uF/w • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 C=&;4In • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Vr hd\ • 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。 `Hd~H • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 m.ejGm?
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