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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 !e6;@ * 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。 W]5kM~Q@ nS[0g^} 2.模拟任务 =]oBBokV vIG8m@-!&; wE3^6 DOE: vq_W zxaG 相位型衍射 N%6jZmKip 光束整形器 !Jb?rSJ.h 直径:2mmx2mm ?
Ldw\ 形状:圆形 6}R^L(^M 相位级次:16 >4 GhI65 3?Y%|ZVM kM]:~b2 3.建模任务:入射光场 |tz1'YOB ',8]vWsl 1JgnuBX" 高斯准直激光光束的光束参数 UV)[a%/SB& W5}.WFu • 波长:632.8nm m}6GVQ'Q • 激光光束直径(1/e2):1mm Nt67Ye3; NFY,$
MUz.-YRt D9e"E1f+" 4.建模任务:期望输出光场 gqNd@tYI hF+YZU]rT ih2H~c>O 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): U/,`xA;v> al=Dy60|z • FWHM-直径:0.5mm k]Y+C@g • 边缘宽度:50um JXBW0|8b • 效率:>95% 9?gLi!rd • 信噪比(SNR):>30dB &PD4+%! • 杂散光:<5% IkH]W!_+ jnt0,y A
*La*j3|: Wf13Ab 5.设计方案 -,q&Zm hnL"f[p@gC xZtA) Bp • 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)。 -`]B4Nt6 • 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)。 j9%u& .qy._C2(
?A(=%c|,g Mp?Ev. 6. 衍射光束整形器会话编辑器 /-E>5 w U RoM'+1nP:# 5'\/gvxIC • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 Gw!jYnU • 用户必须输入所需的信息 k<"ZNQm$. - 入射场 ~t<BZu - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Ee9u7TFT - 系统参数 "My \&0- - 制造条件 LGK0V!W nfy"M),et
$k@reN9 U?>P6p 7.设计过程 ZNFn^iuQ l+kI4B7-- qOZe\<.V< ]. 1[H~5N
KmEm hc>hNC:a p(Y'fd} 设计和优化过程由两步完成:
?.|qRzWL 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 p4<&N MG 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 g[-'0d\1 M=26@ n 8.系统模拟 M^mS#<!y • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Cf<i" • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 S`K8e^] • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 ~8`r.1aUO • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 RNcHU >8 t3a-/
hX$k8 o0 Sq-mH=rs] 9. 初始几何光学设计的结果 "J, ErnM wjoxfPnf VZb0x)w xlqRW" d
'4c?vC 感兴趣的优化函数 *<xEM- • 效率满足(>95%) U|uvSJ)X • 信噪比不满足(<30db) h?bm1e5kE • 杂散光不满足(>5% Jmf&&)p Pf]6'?kQ V\PGk<VO 6jRF[N8 MJ8z"SKnV 10. 后续IFTA优化后的结果 -HP [IJP n_)d4d zl 4punJg~1 B:&/*HU
4ZQXYwfC| d.% Vm&3 感兴趣的优化函数 \.9-:\'( • 效率满足(>95%) <{3VK • 信噪比满足(<30db) E{_p&FF • 杂散光满足(<5%) (lwkg8WC O>Xyl4U 11.总结 .?[2,4F; • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 1;4TA}'H • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 oslrv7EK • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 wP+wA}SN • 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。 c+_F nA • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 n$axqvG
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