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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 xj!_]XJ^w 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。 n"{oj7E0a +kTa>U<? 2.模拟任务 -/#tQ~{gs J8yi#A>+ ^R4eW|H DOE: u!DSyHR
' 相位型衍射 #/9(^6f: 光束整形器 _"`U.!3* 直径:2mmx2mm 4r [Tpb 形状:圆形 `-N&cc 相位级次:16 {G%!M+n< 'yM )>]u" V
F'!
OPN 3.建模任务:入射光场 &p$SFH?s #YSUPO%F 2JYt.HN 高斯准直激光光束的光束参数 [\&Mo]"0 ]-aeoa# • 波长:632.8nm <`q|6XWL • 激光光束直径(1/e2):1mm uOrvmb bMD'teJ
%?EOD=e= "ppT<8Qi' 4.建模任务:期望输出光场 TPds )osZT SS;QPWRZ ?s5zTT0U>$ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): FZ/l
T-" <nj[=C4v • FWHM-直径:0.5mm Sn/~R|3XA7 • 边缘宽度:50um $E4W{ad2jW • 效率:>95% QWf)5S • 信噪比(SNR):>30dB h tn2` • 杂散光:<5% ^F~e?^s L&'0d$Tg8
0n,5"B q$`:/ ehw 5.设计方案 K0\a+6kh %1]2+_6 O`dob&C • 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)。 Co19^g* • 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)。 88U4I GD'C^\EaZ
]T(O;y*m vmOXB#7W 6. 衍射光束整形器会话编辑器 G6eC.vU]j Ik1,?A 4T9hT~cT7 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ZZE • 用户必须输入所需的信息 fu=}E5ScK - 入射场 R\:C|/6f - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) vO{ijHKE - 系统参数 Oyq<y~} - 制造条件 S/d})8~. G"TPu_g
n/8Kb.Vf '{cN~A2b4 7.设计过程 Bw*z4qb{yH 2ZtqZ64i %T6#c7U_ &J hN&Ur
54J<ZXCs
<\^X,,WtO *-|+phim 设计和优化过程由两步完成: Ip4NkUI3T 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 G>mgoN 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 4&ea*w HxY,R^ 8.系统模拟 L''0`a. +S • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 t48(GKF • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ;wQWt_OtuJ • 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。 ;mi0Q. • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 fr#lH3 iY|YEi8
ri JyH;) BE"nyTQ 9. 初始几何光学设计的结果 zW0AB8l ){YPP !8cI GmL |7 6 ~2H7_+.# uAjGR 感兴趣的优化函数 BRD'5 1]| • 效率满足(>95%) [V)sCAW • 信噪比不满足(<30db) )E7A,ZW, • 杂散光不满足(>5% u\e#_*> -/gS s<" Gr6ma*)y~t !7xp<= 6ZG)`u".(" 10. 后续IFTA优化后的结果 #dpt= |~HlNUPR 2 !;4mij, ;n;^f&;sJ
F7;xf{n< f]'@Vt> 感兴趣的优化函数 /hX"O?^ • 效率满足(>95%) /5x`TT • 信噪比满足(<30db) KFZ[gqW8YY • 杂散光满足(<5%) xapkhIW2\ @zJI0_Bp 11.总结 =O;SXzgE • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 \OU+Kl< • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 7&At_l_ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 w@: ]]R • 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。
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• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 *b)b#p
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