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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Cd"{7<OyM4 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。 X_hDU~5{wC CssE8p>"F 2.模拟任务 -Z$u[L [c 3dj|jw5 A8*zB=C DOE: ">z3i`#C' 相位型衍射 Q]/%Y[%| 光束整形器 w"s@q$}]8M 直径:2mmx2mm xi(\=LbhY 形状:圆形 [%N?D#; 相位级次:16 @e
GBF
Ns DJ:'<"zH7 G_S>{<[ 3.建模任务:入射光场 t'Wv?, @|vH5Pi uI/
wR! 高斯准直激光光束的光束参数 *??lwvJp ?}4,s7PR • 波长:632.8nm KRC"3Qt
• 激光光束直径(1/e2):1mm X$ZVY2 <4q H0<
}ARA K ^% J4"Fj, FS 4.建模任务:期望输出光场 x~!|F5JbM &btI# j/*1zu8Y 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): YiDO V) bT^dtEr[ • FWHM-直径:0.5mm QH9t |l • 边缘宽度:50um hcj}6NXc • 效率:>95% VE|l;aXi • 信噪比(SNR):>30dB p/HDG
^T:u • 杂散光:<5% TB!I 7t:RQ`$:
M}V!;o<t^ 5dj@N3ZX7; 5.设计方案 (O5Yd 6u 4\Y5RfLB_ <ukBAux,D • 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)。 yijP • 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)。 7~mhWPzMwB n|~y
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c>B1cR
tbd=A]B- 6. 衍射光束整形器会话编辑器 $ s/E}X =Xh)34q xV)[C )6 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 tg/UtE`V • 用户必须输入所需的信息 eyCZ[SC - 入射场 tX{yR'Qhu - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 'p&,'+x - 系统参数 MYWkEv7 - 制造条件 Hsf::K x $Iwvecn?I
ixdsz\< k2U*dn"9U 7.设计过程 esqmj#G :}lqu24K "+F'WCJ-(* uw}Rr7q
vjuFVJwL !qt2,V o8bd L< 设计和优化过程由两步完成: ;Y?MbD 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 9{toPED 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 TN2Ln?[xU -Uwxmy + 8.系统模拟 0@
Y#P|QF • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 @%]A,\ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 HeRi67 • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 'r?ULft1 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 -zR<m \HfAKBT
]:|B). fK J-/{| 9. 初始几何光学设计的结果 Jj"{C] P!eo#b^S *GT=U(d 4<y mlnF,+s 感兴趣的优化函数 3
jZMXEG) • 效率满足(>95%) k?+ 7%A] • 信噪比不满足(<30db) R6+)&:Ab{R • 杂散光不满足(>5% #S}orWj
53HA6:Q[ :GXF=Df
=@HS a+w2cN' 10. 后续IFTA优化后的结果 _fHC+lwN No^gKh24 Nd~B$venh X0lPRk53(
V(MYReaPC] ,i2- 感兴趣的优化函数 7' G;ijx • 效率满足(>95%) 8tj]@GE • 信噪比满足(<30db)
qX\*lm/l • 杂散光满足(<5%) X?5{2ulrI -@pjEI 11.总结 2HE@!*z9H • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 BI1M(d#1L" • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 k^J8 p#`6 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 fkA+:j~z_ • 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。 *WwM"NFHDd • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 mMAN*}`O
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