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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ny1Dg$ui2 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 BG/RNem TGGbO:s3 2.模拟任务 ,L\>mGw !+(H(,gI t**MthnW DOE: +S@[1 N 相位型衍射 gP`CQ0t 光束整形器 6|QIzs<Z-X 直径:2mmx2mm b1EY6'R2 形状:圆形 K_%gda|l+ 相位级次:16 j%i6H1#.Z |%@pjJ`3 DDe`Lb%% 3.建模任务:入射光场 5=Il2 XA\wZV
|{ Bh;N:{&^Eu 高斯准直激光光束的光束参数 @PV3G
KJ fvRqt)Ks • 波长:632.8nm |xrnLdng0R • 激光光束直径(1/e2):1mm iN1_T ''}2JJU{
as"@E>a !-4VGt&c, 4.建模任务:期望输出光场 o,'Fz?[T% d$y?py dst!VO:
M 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): lT_dzO B1TWOl?d{ • FWHM-直径:0.5mm t@jke • 边缘宽度:50um 5ljEh - • 效率:>95% T!-ly7-` • 信噪比(SNR):>30dB T=':$(t • 杂散光:<5% !:a^f2^= Z<#h$XUA
4xgfm.9I^ @[bFlqsE 5.设计方案 w,LB n$<n
Yr`X .f`KP!p. • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ZUS06#t} • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 *9(E0" *mn"GK6
Li9>RY+3 T}Wse{ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 Ehq
[4} |d=GAW
v ,%U\@*6= • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 cXK.^@du • 用户必须输入所需的信息 ]3uj~la - 入射场 g#o9[su - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) ,;n[_f - 系统参数 w`[`:H_z - 制造条件 e8{!Kjiz -fOBM 4
gUme({h&| OV`li#H 7.设计过程 ?L6wky{ XoGOY|2`6 @>`qfy? )1f.=QZN^;
Wz;@Rl|F b{;LbHq+G 2yVQqwQm 设计和优化过程由两步完成: PoD/i@ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ;f
/2u 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Zi<(>@z2 v.c.5@%%o 8.系统模拟 9r
](/"=f • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 gps. • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 5>h/LE]" • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 kNX8y-- • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 Aa^w{D @/xdWN!,
Z9i~>k Lm+E? Ca 9. 初始几何光学设计的结果 ]PB95% iYGa4@/uM YTg8Zg-Z dRUmC H k0D): 感兴趣的优化函数 v!AfIcEV • 效率满足(>95%) [d=BN ,? • 信噪比不满足(<30db) #4V->I • 杂散光不满足(>5% ~J
>Jd 3?TUt{3g eF?jNO3 eh,_g. AvB21~t&] 10. 后续IFTA优化后的结果 Nhtc^DX f7Gs1{
p4P"U .g_^! t
[K1z/ea)V HcpAp]L) 感兴趣的优化函数 SPnW8 • 效率满足(>95%) {x~r$")c? • 信噪比满足(<30db) qR
kPl!5 • 杂散光满足(<5%) ;X+cS,h OX [r\ 11.总结 RY\0dv> • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 K14v6d • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 DIgur}q)@ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 EmyE%$*T • 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。 7?8+h • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 9TEAM<b;
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