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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 $=e&q 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 /e-ka{WS dzjB UD 2.模拟任务 FRl3\ZDqrb ^CowJ(y( tIn7(C DOE: _n-VgPRn 相位型衍射 &{-oA_@ 光束整形器 )GiFkG 直径:2mmx2mm eT7!a']x 形状:圆形 fe&
t- 相位级次:16 %8}WX@SB tnQR< &+)+5z_d 3.建模任务:入射光场 { ()p%#* `^ieT#(O N0y;PVAGu 高斯准直激光光束的光束参数 ]jVIpGM )64LKb$ • 波长:632.8nm uR06&SaA> • 激光光束直径(1/e2):1mm _H~pH7WU fZka%[B
?$"x^=te7 Hrd5p+j 4.建模任务:期望输出光场 |'V<>v.v JfZL?D{NM aGq_hP 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): x'E'jh% rh:s
7 • FWHM-直径:0.5mm 2]of SdM • 边缘宽度:50um 8{}Pj • 效率:>95% fWtb mUq • 信噪比(SNR):>30dB ?/`C~e<J • 杂散光:<5% p`E|SNt/W J[j/aDdP
~6@c]: p^pQZ6- 5.设计方案 EuKrYY] g #hy5c,}> TnvHO_P, • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 mJ6t.%'d • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 ~>}dse I,],?DQX2)
Gx(K N57D Q{H!s_6iyv 6. 衍射光束整形器会话编辑器 x*,q
Rew %8Z|/LGg C|.$L<` • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 bik] JIM • 用户必须输入所需的信息 ND9n1WZ&x - 入射场 K,lK\^y - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
m+72C]9 - 系统参数 ~_dBND? - 制造条件 8
7|8eU2:k z{D$~ ob
Q8}TNJsU %9~kA5Qj 7.设计过程 ?;AL F uJ|5Ve DU*g~{8T$ ^td!g1"<
WV,?Ge
8^P2GG'+- ;*>QG6Fh 设计和优化过程由两步完成: _-|yCo 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 xVHQ[I% 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 h|c:!VN@ +s+PnZ%0V 8.系统模拟 OVQxZ~uQ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 |(J
?#? • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 m 1'&{O: • 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。 T0*TTB&b • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 y7;XOPm J#Ne:Aj_
;:-2~z~~ %4r!7X|O< 9. 初始几何光学设计的结果 U'sVs2sk6 \0*yxSg,^ )'K!)?&d iP#A-du *FLTz(T 感兴趣的优化函数 ZaNyNxbp>z • 效率满足(>95%) {R1Cxt} • 信噪比不满足(<30db) +X%fcoc • 杂散光不满足(>5% ?VOs:sln 654jS! e%@[d<Ta\ R+ #.bQg )K\k6HC. 10. 后续IFTA优化后的结果 QX.F1T2e? Be14$7r J<5vs3[9 RqX4ep5j
)qe$rD;N
6>N u=~ 感兴趣的优化函数 H,4,~lv| • 效率满足(>95%) K&Wv.}=V • 信噪比满足(<30db) 6Ymo%OT • 杂散光满足(<5%) ZZFI\o zOu$H[ 11.总结 PE;0
jgsiI • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 *2m&?,nJ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 !3X%5=#L4 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 v;F+fOo • 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。 /J9T=N • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 0R%uVJG
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