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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 a}l^+ 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。 mgeNH~%m@* '\ec ,&4Z 2.模拟任务 ?`?"j<4e DJSSc
yE3g0@* DOE: (Sc]dH 相位型衍射 [G{{f 光束整形器 _iBNy 直径:2mmx2mm Yv!%Is 形状:圆形 NNC@?A7 相位级次:16 mVGQyX ^`
N+mlh n m4+$GW 3.建模任务:入射光场 cPe0o'`[ [4,=%ez eaQ)r?M 高斯准直激光光束的光束参数 @$ E&H`da <_&H<]t%rI • 波长:632.8nm ajF-T=5 • 激光光束直径(1/e2):1mm 3QSP](W-( |}paa
:AYp{"{ +o)o4l%3 4.建模任务:期望输出光场 \gferWm X-Y:)UT `mV&[`NZ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 6Zwrk-,A j`1%a]Bwc • FWHM-直径:0.5mm xMI4*4y( • 边缘宽度:50um WXP=U^5Si • 效率:>95% GD?4/HkF • 信噪比(SNR):>30dB |- 39ZZOX • 杂散光:<5% >pjmVlw? 7r#U^d(
UCzIOxp} MKSiOM 5.设计方案 E[bJ5o**# LU5e!bP p
b:mw$XQ7 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 #|76dU • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 4R-Y9:^t e
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Eh\0gQ= T-pes1Wu 6. 衍射光束整形器会话编辑器 )`?Es8uW KWIH5* AM 6tXx--Nh • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 :eqDEmr> • 用户必须输入所需的信息 NqcmjHvy - 入射场 a]^hcKo4 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) fNOsB^Y - 系统参数 /7#KkMg - 制造条件 mB&nN+MV t?H.M
=pQA!u]QE NBzyP)2) 7.设计过程 1SoKnfz{6 kylR) /Y:1zLs% pfS?:f<+6"
,Oojh;P_ X6s6fu; 'j>+eA> 设计和优化过程由两步完成: u*u>F@C8 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 `WvNN>R 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 4/;
X- DI O @Zo 8.系统模拟 e6n1/TtqM • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Oo{+W5[ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 wWs<{ T • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 [V'3/#Z • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ^znj J\ = Ly7H7Q2
/MHqt=jP6 6||zwwk'. 9. 初始几何光学设计的结果 5qo^SiB. 5m2(7FC%su xo#&&/6 _%#Q
\D 1.WdxMpW9 感兴趣的优化函数 vaQZ1a, • 效率满足(>95%) H'68K8i0 • 信噪比不满足(<30db) Oq~>P!= • 杂散光不满足(>5% IgH[xwzy[ Rt!G:hy7 lN94 b3_W q
H&7Q{ IxC/X5Mp^q 10. 后续IFTA优化后的结果 .-[uQtyWW nnLE dJ}n x]umh{H~ DArEIt6Q
K|$Dnma^n '@'~_BBZP 感兴趣的优化函数 v w$VRPW • 效率满足(>95%) l/[0N@r~ • 信噪比满足(<30db) ]|g{{PWH • 杂散光满足(<5%) F,{M!dL 0JTDJZOz@# 11.总结
}Y\Ayl • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 aH<BqD[# • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 UKyOkuY:w • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Ijq',@jE • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 s>`$]6wPa • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 '/+l\.z"&
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