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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Cv~ t~ 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。 rOH8W F5{~2~Cw( 2.模拟任务 N!r@M." KZ;U6TBiB CKrh14ul DOE: I6h{S}2 相位型衍射 v"=^?5B 光束整形器 r'k-*I 直径:2mmx2mm E #8 `X 形状:圆形 HrWXPac
A 相位级次:16 % e:VeP~ OZ$u&>916 Ku 56TH!Py 3.建模任务:入射光场 }JAg<qy} Xpjk2 [, ub./U@1 高斯准直激光光束的光束参数 Qx'a+kLu9 ;]+kC • 波长:632.8nm BX2&tQSp • 激光光束直径(1/e2):1mm @N"h,(^ +
ECV|mkk
a'XCT@B Y |n_Ro^~ 4.建模任务:期望输出光场 x>p=1(L J1P82=$, *+lnAxRa? 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ] QtG gWtC +TA(crD • FWHM-直径:0.5mm __'Z0?.4# • 边缘宽度:50um k7f[aM 5] • 效率:>95% $l-j(=Md • 信噪比(SNR):>30dB &I <R|a • 杂散光:<5% #li;L c;BQ$je}
:G,GHU'/78 E+UOuf*( 5.设计方案 el5F>) 9F ).i OA&N WAm4 • 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)。 Cf2rRH • 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)。 uA*Op45 5/>G)&
$1#|<| +!'6:F 6. 衍射光束整形器会话编辑器 Td
X6<fVV Ed.~9*m XZJ }nXy • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 3eFD[c%mN • 用户必须输入所需的信息 N
y7VIh| - 入射场 IeZ}`$[H - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ;{j:5+' - 系统参数 Kx ?}%@b - 制造条件 DTAEfs!ZW Xj?j1R>GB
,dK% [ KvkiwO( 7.设计过程 6(<AuhFu Y')in7g gP^'4>Jr Q^ bG1p//.
}us%G&A2u ~|R"GloUw S'B7C>i`#N 设计和优化过程由两步完成: 3,S5>~R= 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 v=iz*2+X 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 n[AJ'A{ AbcmI*y 8.系统模拟 DyYl97+Z? • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 <b{Le{QJ* • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 VL7zU->
• 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。 W(a=ev2sa • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 /XtxgO\T. on\0i{0l8
G{YJ(6etZ z^ KrR 9. 初始几何光学设计的结果 c3g\*)Jz"F vEW;~FLd )I$_wB!UV xH; 4lw By:A9s 感兴趣的优化函数 LtXFGPQ f • 效率满足(>95%) V)_mo/D!D • 信噪比不满足(<30db) : ,LX3, • 杂散光不满足(>5% [;h@q} y[.0L!C { )xT_RBR q@r8V&-< hXmW,+1 10. 后续IFTA优化后的结果 ;UArDw H M5[AA/@ UXR$ 7<D+ p`T7Y\\#!
h9 [ov) ,d&~#W] 感兴趣的优化函数 `?2S4lN/ • 效率满足(>95%) !!DHfAV] • 信噪比满足(<30db) mWfzL'* • 杂散光满足(<5%) .y#@~H($ '!b1~+PV 11.总结 7z5AI!s_ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Ym2![FC1 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 E{(7]Wri • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 EX|Wd|aK • 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。 B
,e3r • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 mst-:F[h
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