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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 w7NJ~iy 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。 Htn'(Q D@"g0SW4 2.模拟任务 ^LgaMmz "TB4w2?= "/6<k0.D& DOE: ?eD,\G 相位型衍射 ^b=] =w 光束整形器 w8E6)wF=7 直径:2mmx2mm 6v7H?4 形状:圆形 (CKx
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I@ 相位级次:16 d5$2*h{^v ]nE_(*w iR
j/Tm*T' 3.建模任务:入射光场 _[}r2,e O<nJbsl_w j.O7-t%C 高斯准直激光光束的光束参数 i-oi?x<u&( |/K+tH • 波长:632.8nm oK1"8k|Z • 激光光束直径(1/e2):1mm -'&4No ;!U`GN,tH
HPVW2Y0_N n|`L>@aw, 4.建模任务:期望输出光场 J{8_4s!Xt> |0nbO2} Qp8.D4^@3 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): OMG.64DX . -FA]%Pl<' • FWHM-直径:0.5mm DueQ1+ P • 边缘宽度:50um q]Gym 7o • 效率:>95% Iw(2D(se • 信噪比(SNR):>30dB h*2Q0GRX • 杂散光:<5% m)4s4P57y ]UyIp`nV;
gzqx{ ] pC,MiV$c" 5.设计方案 %m[
:}, (pXZ$R: O[[:3!6q • 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)。 >Ya+#j~CZ • 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)。 JzH\_,, T)Z2=5V
Ys,}L. 3c] oU1GfF 6. 衍射光束整形器会话编辑器 \wR bhN <%klrQya \[&`PD • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 =1g • 用户必须输入所需的信息 y05(/NH> - 入射场 )qs>Z?7 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) #I[tsly} - 系统参数 `btw*{ .[ - 制造条件 -E~pCN(E YGrmco?G
dK|6p_ HrQBzS 7.设计过程 ]0P-?O: w^tNYN,i [su2kOX|X ,[enGw
@f442@_4 c;DWSgIw WP&P#ju& 设计和优化过程由两步完成: O--
"\4 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 4L#q?]$ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 }R5>ja0 _YzItge* 8.系统模拟 LY}%|w • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 9ui_/[K • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 kQ4-W9u • 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。 [eL?O;@BD • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 v!(BS, 2\&uO
mmP>Ji *FyBkG' 9. 初始几何光学设计的结果 HRO:U% 5Z{i't0CQ ~PYMtg=i @8X)hpHf
HSHY0 感兴趣的优化函数 #JVw`=P • 效率满足(>95%) X%Jq9_
• 信噪比不满足(<30db) u 0KVp6` • 杂散光不满足(>5% 6QVdnXoG/ IB#L5yN r M\zM-B 4:<74B yVd}1bX 10. 后续IFTA优化后的结果 Wr"-~PP G3]TbU!!T O#}T.5t (+}H
ih
dcUaZfON _r+2o-ZR 感兴趣的优化函数 n'a=@/ • 效率满足(>95%) ^(7<L<H • 信噪比满足(<30db) @ht= (Jk9 • 杂散光满足(<5%) M]&F1< $%9.qy\8 11.总结 9^ITP!~e* • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 "<6X=|C • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 &P'cf|KI • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 qP? V{N • 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。 q_PxmPE@3v • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 vd`;(4i#X
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