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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 %qTIT?6' 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。 %O<8H7e)V l=((>^i 2.模拟任务 jIVD i~Ld w*;"@2y;eY JY^i DOE: &g1\0t 相位型衍射 e?*Teb?R 光束整形器 HXztEEK6 直径:2mmx2mm x{tlC}t 形状:圆形 V*@Y9G 相位级次:16 N;6o=^ic 7mMMVz2 Jmi,;Af'/ 3.建模任务:入射光场 !\9^|Ef? I0z 7bx S6a\KtVa 高斯准直激光光束的光束参数 I~@8SSO,vH uoeZb=< • 波长:632.8nm G -+!h4p • 激光光束直径(1/e2):1mm T?1V%!a;f 0K26\1
bv b\G ( N};.DB1Y 4.建模任务:期望输出光场 vv{+p(~**O ;FRUB@: isQOt *
i 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): "42/P4: #jW=K&; • FWHM-直径:0.5mm n-yUt72 • 边缘宽度:50um .g\Oj0Cbxh • 效率:>95% D&D6!jz • 信噪比(SNR):>30dB 5)eM0,: • 杂散光:<5% DL1nD5 Q{L:pce-
$Th)z}A}EA +>K&zS 5.设计方案 >X'-J{4R J{Kw@_ypP nReld
:#T • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 3?I! • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 qqf*g=f ||awNSt
n$r`s`} #?jsC) 6. 衍射光束整形器会话编辑器 z+{qQ! ,_Bn{T=U L\:m)g,F. • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 Ui`{U • 用户必须输入所需的信息 80[# 6` - 入射场 PQ[?zNrSV - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) MK)}zjw - 系统参数 bS r"k - 制造条件 $5)#L$!,] "8ellKh
$DIy?kZ Hy&Z0W'l 7.设计过程 ]h(Iun R^o535pozc 4oiE@y&{4 &um++
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"T5oUy&i 9$;5J Af]zv~uM 设计和优化过程由两步完成: 4=Ru{ewRV 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 A%Ka)UU+n 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 O& Sk}^ d\]KG(T 8.系统模拟 SYA~I-OYc • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 A+* lV*@0 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 vu\W5M • 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。 Yr_B(n • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 o?>0WSLlm f/UU{vX(
7cGOJA5& vHcl7=)Q 9. 初始几何光学设计的结果 l_Lz9k /-[vC$B" }_zN%Tf~ @gK`RmhGE5 9d#?,:JG 感兴趣的优化函数 :p/=KI_ • 效率满足(>95%) 3Z9Yzv)A • 信噪比不满足(<30db) 04Zdg:[3-! • 杂散光不满足(>5% #&Tm%CvB MLHCBRi ;QXg*GNAv$ cLf90|YFp 49=pB,H;H 10. 后续IFTA优化后的结果 X1.-C@o uD=Kar Rh^@1{yr M11\Di1
!?JZ^/u @e3+Gs 感兴趣的优化函数 2{b/*w • 效率满足(>95%) M^:JhX{ • 信噪比满足(<30db) ?m]vk|> • 杂散光满足(<5%) ojnO69v
%lnkD5 11.总结 by
@q g: • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 q=88*Y • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 J\*uW|=F • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 )v_Wn[Y.H • 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。 FJtmRPP[r • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 Ip{R'HG/
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