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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 A[dvEb;r 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。 #4h+j%y[H (zYy}g#n 2.模拟任务 H{c?lT )Vk6;__ (9mM kU= DOE: F;!2(sPS 相位型衍射 LsGiu9~S 光束整形器 FNQX7O52 直径:2mmx2mm desThnTw 形状:圆形 \#x}q'BC4 相位级次:16 qxJQPz W"xP(7X pA#}-S% 3.建模任务:入射光场 Dli^2hD O^I[
(8Y8 "4j:[9vR\ 高斯准直激光光束的光束参数 wVA|!>v fKa\7{R • 波长:632.8nm 5[9bWB{ • 激光光束直径(1/e2):1mm ]AS"z< ~ZlC
'
zMK](o1Vj W:VP1 : 4.建模任务:期望输出光场 8g7,2f/ } @TA9V@?) 7C?.L70ZY 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): l??;3kh1 kao}(?x% • FWHM-直径:0.5mm &Rz,
J] • 边缘宽度:50um =vh8T\ • 效率:>95% hvt@XZT • 信噪比(SNR):>30dB agOk*wH5 • 杂散光:<5% "x&C5l}n ;;gK@?hJ
iY/KSX^~O bT!($?GNdg 5.设计方案 f.pkQe( qq0?e0H 4*UP.r@ • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 )yb+M ez • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 "]-],K !m{2WW-
&,-p',\- e}cnX`B 6. 衍射光束整形器会话编辑器 [ij,RE7,T {R&ZqEo'D gS"Q=ZK" • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 >n7["7HHk • 用户必须输入所需的信息 qG>DTKIU - 入射场 =O{~Q3z@s - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) WA.\*Nqz e - 系统参数 /k"hH\Pp - 制造条件 %bX0 mN 02]xJo
76#.F
td(M#a- 7.设计过程 JAn1{<Ky i&@,5/'-_O Q)Dwq? ?Nl"sVCo
bEr.nF iTNqWU-o LnMwx#^* 设计和优化过程由两步完成: i@<~"~>]7 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 e.6Dl_ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 (@ea|Fd#4 `.k5v7!o 8.系统模拟 iWXMKu • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ~Y/z=^ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 <~%t$: • 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。 ^[M~K5Y • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 U
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Yn[x #DS z=?0)e(H, 9. 初始几何光学设计的结果 W<gD6+=8 /.Wc_/ '}O!2W&Y]% 6dT|;koWbm {u]CHN`%Z 感兴趣的优化函数 8 G?b.NE^ • 效率满足(>95%) /;UTC)cJ • 信噪比不满足(<30db) wd`R4CKhP] • 杂散光不满足(>5% L+Nsi~YVq jCWu\Oe c=t*I0-OVS @bQ!zCI Kpu<rKP` 10. 后续IFTA优化后的结果 pB'x_z d x359 aVK()1v] ucFw,sB1
m0iV m| ~iT{8 感兴趣的优化函数 @dhH;gt.I • 效率满足(>95%) rAatJc"0 • 信噪比满足(<30db) {dZ8;Fy4 • 杂散光满足(<5%) U5wTGv4S| vadM1c*z 11.总结 Gt.*_E • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 CI1m5g [P • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 V9$-twhu • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 )9pBu
B • 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。 5fxbA2\ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 .%hQJ{vf-^
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