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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 UJ1Ecob 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。 IiRII)
Q2HULz{ 2.模拟任务 +Rb0:r>kU Tv`-h #+6t| DOE: 4KCJ(<p| 相位型衍射 a~"<lzu|$ 光束整形器 (v$$`zh 直径:2mmx2mm M}*#{UV2 形状:圆形 L!V6Rfy 相位级次:16 $jtXNE? "8YXFg 7n*[r*$ 3.建模任务:入射光场 7d"gRM; ~Y /55uC E#A}J: 高斯准直激光光束的光束参数 ^lCQHz %?~`'vYoi • 波长:632.8nm r%^J3 • 激光光束直径(1/e2):1mm 6m!%X GZT (XJ0?;js=
*cnxp-)ub <4QOjW 4.建模任务:期望输出光场 :KL5A1{ ^lYa9k f*Dy>sw 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ^J_rb;m43 56Gc[<nR • FWHM-直径:0.5mm &*r'Sx)V • 边缘宽度:50um ZQQ0} • 效率:>95% FELTmQUV • 信噪比(SNR):>30dB sHi *\ • 杂散光:<5% }xE}I<M 8>y!=+9_
69>N xr~k =fZMute 5.设计方案 F"*.Qq qe\JO'g#e ywS2`( • 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)。 }3&~YBx;: • 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)。 6xsB#v* $7bl,~Z
2|C(|fD4 j(SBpM 6. 衍射光束整形器会话编辑器 \L@DDK|"`6 a6&+>\o DD]e0 pa • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 L1i:hgq0] • 用户必须输入所需的信息 "X7;^yY - 入射场 KnjowK - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Xzp!X({ - 系统参数 ca{u"n - 制造条件 ^Td_B03)
!=w&=O0(
+~~&FO2 D+"-(k 7.设计过程
")cJA f 1VD8y_tC ^`&?"yj<z g)@d(EYY
}#h >*+Q uK5&HdoM z#!}4@_i3 设计和优化过程由两步完成: 2UF
,W] 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 5lc%GJybV 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 c+^#(OB D'!
v9} 8.系统模拟 <7;AK!BH • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 J0eJRs • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 P}kp_l27 • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 =/b WS,= • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 iO,_0Y4 3Wl,T5}{
I|#1u7X%] 1sT%g}w@| 9. 初始几何光学设计的结果 2W_p)8t>b zL<<`u? g,0u_$U lW!}OzE(m 0Ek+ }` 感兴趣的优化函数 { eU_ • 效率满足(>95%) fuQb h • 信噪比不满足(<30db) WjrUns • 杂散光不满足(>5% Snav)Hb' n4YedjHSN BV8-\R@ l-Q.@hG O"<W<l7Q 10. 后续IFTA优化后的结果 4%3R}-'mh b&l/)DU D_HE!fl #00k7y>OyD
.[E"Kb}= :RH0.5) 感兴趣的优化函数 ]ZB^Hi_ • 效率满足(>95%) H)Zb _>iV • 信噪比满足(<30db) >brf7h • 杂散光满足(<5%) J*lKXFq7 R>ak 3Y 11.总结 1%;o-F@ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Jx:t(oUR+ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 $p)7k • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 7h3#5Y • 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。 \GR M,c • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ]7d~,<3R
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