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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 C>q,c3s5 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。 T`f6`1x x8Rmap@L. 2.模拟任务 LYPjdp2>"o AF4:v<EN uI7 d?s DOE: XV+s 5C 相位型衍射 -MV </ 光束整形器 H/>86GG 直径:2mmx2mm $srb!&~_> 形状:圆形 K.?~@5% 相位级次:16 +(iM]L$Fw% r5XG$:$8\ U+t|wK 3.建模任务:入射光场 d/G`w{H}y *hVW>{a A.<HOx 高斯准直激光光束的光束参数 klduJT
> |?n=~21"1O • 波长:632.8nm >OVi{NyT • 激光光束直径(1/e2):1mm .
KJEA# 5|!x0H;
=e/{fUg8f nS0K&MH6B 4.建模任务:期望输出光场 E%\j R PR=:3-#R TJ3CXyRq 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): =.,]} m5lMh14E • FWHM-直径:0.5mm ?y82S*sb# • 边缘宽度:50um cQ~}qE>I • 效率:>95% W-:gU!{*# • 信噪比(SNR):>30dB U`_(Lq%5W • 杂散光:<5% V`$Jan `JyTS~v$
Tx%6whd/'
*jo y%F 5.设计方案 Bi9b"*LN (3`Q`o; i|PQNhUe • 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)。 mAh0xgm • 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)。 _IJPZ'Hr = R|?LOEK+
nYG$V)iCb ,Ju f 6. 衍射光束整形器会话编辑器 [$)C(1zY fyIL/7hzf4 D4[1CQ@}4D • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 }I;A\K] • 用户必须输入所需的信息 ^& ZlV - 入射场 1TbY,3W - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 6%Ap/zvCZ> - 系统参数 ZzPlIl}\ - 制造条件 rD)yEuYX $lmbeW[0
6r/NdI pOQ'k>! 7.设计过程 az@{O4 B
Jp\a7`; Jr
m<ut u9rlNmf$
PVvNu5k BsiHVr Wf/Gt\? 设计和优化过程由两步完成: |
Zx 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 iLw O4i 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 2C^/;z M7{w7}B0@ 8.系统模拟 /gT$ d2{ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 )O~LXK=b • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 (y%}].[bB • 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。 p@] \ N • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 z?`&HU Nf z><=F,W
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.VciSq6 d{2+>
>d 9. 初始几何光学设计的结果 }z6@Z#%q
%[0V> @ qWgokf FI++A` 3a #2 } 感兴趣的优化函数 +@[T0cXp • 效率满足(>95%) ?#"rI6 • 信噪比不满足(<30db) ?}"$[6. • 杂散光不满足(>5% tZmo= 3+: XB,
2+ y?j#;n 0 J'9hzag Pn|A>.)z 10. 后续IFTA优化后的结果 4eTfb xrDHXqH c'n EbelE '"&M4.J{
_MQ) ~pA_E!3W 感兴趣的优化函数 r'xZF~}k"~ • 效率满足(>95%) 8enlF\I8g • 信噪比满足(<30db) (`PgvBL: • 杂散光满足(<5%) nN1\ PjZsMHW% 11.总结 JVbR5"+. • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ! iuDmL • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 h`n,:Y^++P • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 7/QQ&7+NkS • 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。 =W'a6)WE • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 *TQXE:vZ[
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