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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 Q
kpmPQK 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。 6^u(PzlA|~ N,$o'\l 2.模拟任务 `:O.g9 e/\_F+jyc @ xr DOE: =upP3rw 相位型衍射 [
Ulo; #P 光束整形器 %n,bPa>T 直径:2mmx2mm A@'W $p?5r 形状:圆形 >f8,YisH 相位级次:16 2oASz| 1zW6Pb ~-i?= 3.建模任务:入射光场 XePBA
J nP31jm+A ^u,x~nPXg 高斯准直激光光束的光束参数 5Vqvb| s$6#3%h • 波长:632.8nm _,~zy9{, • 激光光束直径(1/e2):1mm bf(&N-"A HArYL}l
3Gv
i!h7 Gzt5efygKt 4.建模任务:期望输出光场 L9)&9
/f |;yb * l si8?91 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): .#|pje^ :[3\jLrc • FWHM-直径:0.5mm P s;:g0 • 边缘宽度:50um v%[mt`I • 效率:>95% t57b)5{FM • 信噪比(SNR):>30dB VRt*!v<") • 杂散光:<5% XU7bWafy yqwr0yDAl
JM%#L *; &@-glF5 5.设计方案 )' #(1
,1k gId+hxFa:r V
"" • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 _I!&w!3oM • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 *Rd&4XG Qrh9JFqdG6
DM9 5Il[/ nj$K4_ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 gKCIfxM qQ_QF qT4s*kqr • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 T\>=o] • 用户必须输入所需的信息 }o4Cd$,8 - 入射场 gP@ni$n - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) kZNZ?A<D - 系统参数 b'YbHUyu - 制造条件 L?fv5 S3 s-B\8&^C
Xk$lQMwZ 9@06]EI_ 7.设计过程 G
w[&P% i_"I"5pBF n C^'2z xo$ZPnf(zv
"6i9 f$N TfPx \bfHGo= 设计和优化过程由两步完成: _f`m/l 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 (Wn'.|^% 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 $/H'Dt6x @w0[5ZAj 8.系统模拟 jVz1`\Nje • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 1yu!:8=ee • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 0CROq} • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 @4i DN • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 d\v _!7 t>xV]W<
*u}):8=&R WxFjpJt
9. 初始几何光学设计的结果 N5\<w> iJi|* P5dw N+\*:$>zt6 9M<? *8) |j,Mof 感兴趣的优化函数 / @&Sqv4? • 效率满足(>95%) c nzPq\ • 信噪比不满足(<30db)
-AX3Rnv^! • 杂散光不满足(>5% |Xag:hof ?P5D!b:( X'c5s~9 { at;
U@o II91Ia 10. 后续IFTA优化后的结果 B:4u2/!5 4v>V7T. _KFKx3<m! vzw\f
sR6(8 `Ao:} 感兴趣的优化函数 L6a8%%` • 效率满足(>95%) Y%faf.$/9 • 信噪比满足(<30db) 1pV"<,t • 杂散光满足(<5%) C$bK!]a V/Q6v
YX 11.总结 073(xAkL{ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ^tah4QmUA • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 3
*G=U • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 Lg^m?~{ • 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。 \;3r • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 _VlNZ/V
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