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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 QPp>%iE@ 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。 n,%/cUl 4XArpKA 2.模拟任务 F!ra$5u (^LR9 CW ci{WyIh DOE: 4>te>[ 相位型衍射 "l
1z@ 光束整形器 JS0957K 直径:2mmx2mm Hp-vBoEk 形状:圆形 p!2t/XIM 相位级次:16 *^.OqbO[U qJ<Ghd`8v ^97\TmzP{ 3.建模任务:入射光场 -v?)E
S h>&t``< ,:?=j80m 高斯准直激光光束的光束参数 +We=- e7 3+WostOx • 波长:632.8nm <=PYu:]h • 激光光束直径(1/e2):1mm \Gz
79VW hZeF? G)L'
zZ{(7Kfz <5sP%Fs ) 4.建模任务:期望输出光场 @7OE:& #V $O^U" uKd79[1 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 5:X^Q.f; n_46;lD • FWHM-直径:0.5mm c"^g*i2&0 • 边缘宽度:50um khfWU • 效率:>95% s,;L6nX" • 信噪比(SNR):>30dB t{Gc,S!]5 • 杂散光:<5% 3"iJ/Hc}9 d/xGo[?$
-3&mgd K8|>" c~ 5.设计方案 PW GNUNc 3d*wZ9qz xY1@Ja • 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)。 ?4MZT5 . • 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)。 #]FJx be:=-B7!
/7p1y v oq9gG)F 6. 衍射光束整形器会话编辑器 .+dego: 2N}h<Yd9 2qfKDZ9f^ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 q;H5S<]/ • 用户必须输入所需的信息 Ai.^~#%X - 入射场 @1iH4RE* - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) `& }C*i" - 系统参数 ThJ`-Ro - 制造条件 _$BH.I U~YjTjbd
^?o> (K WS1$cAD2N 7.设计过程 Lo^gg#o _cD-E.E% |A19IXZ\ u^]Z{K_B
p)w{}@%r /^9yncG;> 2)47$eu 设计和优化过程由两步完成: 5qQ\ H} 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 BF+i82$zo 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 RL~]mI!U &1,{.:@e 8.系统模拟 XCQPVSh • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 gaxxB]8 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 <Z\j#p: • 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。 uT2w2A; • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 EawtT b{hdEb
_/)HAw?k G=qT{c8Q 9. 初始几何光学设计的结果 $>!tpJw <CY<-H s.9_/cFWB ^9A,j}>o- mM)d`br 感兴趣的优化函数 ]O.Z4+6w • 效率满足(>95%) 40R7@Vaf • 信噪比不满足(<30db) 6T ,'Oz • 杂散光不满足(>5% &&
E) ,G!mO,DX 0rj50$~$] RqRyZ*n >XK |jPK 10. 后续IFTA优化后的结果 $7'KcG `/L D:R "%]vSr Vf] ;hm
9>hK4&m^ UJhUb)}^ 感兴趣的优化函数 D!nx %%q • 效率满足(>95%) i.G"21M • 信噪比满足(<30db) u$V8fus0 • 杂散光满足(<5%) 56T{ JTo J^)=8cy 11.总结 fs6% M]u • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ^muPjM+D • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 r>3y87 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ;LE9w^>^V • 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。 J\c\Ar: • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 Q]<6i
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