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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 0 1U/{D6D 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。 Mg?^ 5`* )N`a4p 2.模拟任务 $]IX11.m Kh<xQ:eMy %n-:mSus DOE: MP/6AAt7=| 相位型衍射 =e'b*KTL, 光束整形器 n82N@z<8] 直径:2mmx2mm 1&A@Zo5| 形状:圆形 ". jY3<bQg 相位级次:16 mM.-MIp x/*ndH gqR?hZD 3.建模任务:入射光场 fZU#%b6G l:v:f@M& t(69gF\" 高斯准直激光光束的光束参数 H^cB?i OQ&?^S`8', • 波长:632.8nm <k)@PAV • 激光光束直径(1/e2):1mm J(+I` jE!<]
@+LkGrDP OYKeu(=L 4.建模任务:期望输出光场 DJ?kQ <Z%iP{ fx@Hd!nO~" 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): *sI`+4h[ C%8nr8po • FWHM-直径:0.5mm J
[}8&sn • 边缘宽度:50um
s)Bmi • 效率:>95% ~A<1xszC • 信噪比(SNR):>30dB e%#(:L • 杂散光:<5% ~Xi_bTAyAW ~e<l`rg#
['%]tWT9 icW?a9 b& 5.设计方案 &6%%_Lw$ 6.? Ke8iC L}O_1+b • 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)。 49b#$Xq • 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)。 b e[KNrO S;DqM;Q
D 3m4:z e(7F| G* 6. 衍射光束整形器会话编辑器 <4,hrx&. wYnsd7@I RR h0G>* • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 `I+G7KK • 用户必须输入所需的信息 :wiQ^ea - 入射场 u,i~,M - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) JSXudz5c - 系统参数 vto^[a6? - 制造条件 UJ-IK|P.# BS<5b*wG
a4HUP* Oga/ 7.设计过程 aw9/bp*N &Rw4ub3 39| W(,
l);M(<
;Awt: jF : vN'eL|# p!5oz2RK 设计和优化过程由两步完成: h3rdqx1 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 !#0Lo->OO 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 5S4kn.3 PCzC8~t 8.系统模拟 }Z5f5q • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 nNNs3h(Ss • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 hl`4_`3y • 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。 SV%;w> • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 hM~9p{O Y r6wYs(%
$'D|}=h<Y K=|x"6\ 9. 初始几何光学设计的结果 o'Q"
V8`o71p bup)cX^ K|Sh
!#l>+9 感兴趣的优化函数 IC&>PwXb • 效率满足(>95%) G9'Wo.$ t • 信噪比不满足(<30db) Jq0aDf
f • 杂散光不满足(>5% 13
`Or(>U *o<zo
` y;zp*(}f$h $yG>=GN .Cq'D. 10. 后续IFTA优化后的结果 R42+^'af bgD4;)?5b %j3XoRex>< tkT:5O6
mS)|i+5 (+SfDL$m 感兴趣的优化函数 ?N*m2rv • 效率满足(>95%) a<%Ivqni • 信噪比满足(<30db) 38<!Dt+S(, • 杂散光满足(<5%) M<h2+0(il a3t[Tk; 11.总结 ;2Aqztp • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 NDsF<2A4 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 }>`rf{T • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 "^/3?W> • 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。 )fPN6x/e • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 (^h2'uB
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