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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 [xiZkV([ 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。 [80jG+6 iK{ a9pt 2.模拟任务 i8A{DMc,U Gv(bD6Rz t_1a.Jv DOE: +grIw#j 相位型衍射 !\wdX7% 光束整形器 Dpp3]en. 直径:2mmx2mm a=bP 形状:圆形 ;=piJ%k 相位级次:16 ]O2ku^yM .RocENO0 EMME?OW$ 3.建模任务:入射光场 sr%tEKba) W,~s0a! "5*n(S{ks 高斯准直激光光束的光束参数 Nx>WOb98
p@`rBzGp • 波长:632.8nm FT'_{e!M • 激光光束直径(1/e2):1mm 5&]|p'"W\ =/wAk0c^y
d5$2*h{^v ]nE_(*w 4.建模任务:期望输出光场 sdP% Y<eAT _[}r2,e O<nJbsl_w 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): j.O7-t%C
5|2v6W!e • FWHM-直径:0.5mm OM5"&ZIZb • 边缘宽度:50um g7!P| • 效率:>95% yGl
(QLk • 信噪比(SNR):>30dB -kY7~yS7 • 杂散光:<5% (3YqM7cqt o3*IfD
K$_ Rno" 0&$+ CWSM 5.设计方案 ]Cd1& f&=y\uP] sXm8KV • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 (,$ H!qKy • 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)。 D)z'FOaI Am3^3>
O8+e: K[D }m NP[L 6. 衍射光束整形器会话编辑器 LQ4GQqS* X;ef&n`U0 envu}4wU=e • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 yP2[!vYw • 用户必须输入所需的信息 S%n5,vwE - 入射场 \zA$|)
x - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) N\b%+vR - 系统参数 \F=w~
$) - 制造条件 UKyOkuY:w Ijq',@jE
I=)Hb?qT~ C$`z23E 7.设计过程 NyU~8?bp /zZ$<mVG CpHF3o`Z6 :@KU_U)\
J \U}U'qP krwY_$q c]jK
Y< 设计和优化过程由两步完成: ~5$V8yfx h 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 yv| |:wZC 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 >*rsR R TTcMIMyLT 8.系统模拟 ~6!{\un
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 PY7j uS[+ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 D*3\4=6x • 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。 i/QE)"B"q • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ]5IG00` q:N"mp<%
m@o/ W FNlzpCT~L 9. 初始几何光学设计的结果 c;DWSgIw WP&P#ju& O--
"\4 NN1d?cOn td-2[Sy 感兴趣的优化函数 LY}%|w • 效率满足(>95%) &L}e&5 • 信噪比不满足(<30db) 4$9WJ~V{ • 杂散光不满足(>5% +=#sam*i mmP>Ji K~gt=NH HRO:U% 5Z{i't0CQ 10. 后续IFTA优化后的结果 ~PYMtg=i @8X)hpHf ]S+NH[g+ ZrJAfd \5c
Ut4cli&cC :lz@G4=C 感兴趣的优化函数 '5zolp%St • 效率满足(>95%) PR?Ls{}p\ • 信噪比满足(<30db) d
dB}mk6 • 杂散光满足(<5%) F VBuCi?W 3]DUUXg$ 11.总结 9%aBW7@SK • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 B-`d7c5 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 &Ji!*~sE • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 $/</J]2`; • 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。 3'WJx=0? • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 [#S[=%
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