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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 }!=U^A) 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。 r w\D>}\ gY%&IHQ' 2.模拟任务 ]?&H^"= pZ\$50t&O K%PxA#P} DOE: zLK\I~rU! 相位型衍射 gDv$DB8- 光束整形器 B0"0_n7- 直径:2mmx2mm Jh^8xI,`C 形状:圆形 )Oe`s(O@[I 相位级次:16 0[i}rC9& FT4l$g7" ArL-rJ{} 3.建模任务:入射光场 JaFUcpZk$ ZYDWv/u 5A,=vE 高斯准直激光光束的光束参数 j[H0SBKC 117c,yM0 • 波长:632.8nm 9#fp_G;= • 激光光束直径(1/e2):1mm K9*IA@xL |i u2&p >
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8,e #Z!#;%S 4.建模任务:期望输出光场 eK*W=c#@ p_9g|B0D on_H6Y@B52 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): T*R{L 44j,,k • FWHM-直径:0.5mm ,m3":{G:t. • 边缘宽度:50um o~k;D{Snr • 效率:>95% ;b| • 信噪比(SNR):>30dB Fn> <q: • 杂散光:<5% zu C5@jy.x L:i+}F;M)s
iU XM(] EU9[F b] 5.设计方案 *73AAA5LKa kJ__:rS(T_ *V -ds8AQ • 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)。 Y.X4*B • 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)。 j6}$+!E ~hzEKvs
wcl!S { h&P
{p _Y 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ^F&A6{9f/h _)q4I(s* E)Srj~$d • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 qJURPK • 用户必须输入所需的信息 ?l>e75V%w - 入射场 7g8B'ex J - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) {<r`5 - 系统参数 Q~b_dx{m - 制造条件 $^ubo5% LjCykk
w~n kNqm n{3|E3 7.设计过程 1MpX] j8C# ' Nw6.5 K]9tc) P.!;Uf}32
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HI z9s4Y_ F46O!xb% 设计和优化过程由两步完成: \1~I04'= 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 N:d
D*[QZ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 .1 Vu-@ @
E >eq.m 8.系统模拟 dbg|VoNf • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 rrYp'L • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 O4n8MM|` • 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。 }~V,_Fv • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ;*_I,|A:Xr "AV1..mu
+H[Q~P8'[ FRc |D 9. 初始几何光学设计的结果 I>\}}! tjt=N\; JTjzT2`A. ^fG`DjA) H RWZ0 ' 感兴趣的优化函数 'aNahzb • 效率满足(>95%) BSjbnnW}" • 信噪比不满足(<30db) )\(lg*?: • 杂散光不满足(>5% NavOSlC+h RsR] T]4 ~>4@; V2lp7" v]l&dgoT 10. 后续IFTA优化后的结果 zV6AuUIt LciL/? -aC!0O y` Wn2Ny jX
7=L:m7T 5c*p2:] 感兴趣的优化函数 (R,NV3m?w • 效率满足(>95%) &Jrq5Q C • 信噪比满足(<30db) 3zk:59 • 杂散光满足(<5%) "9TxK6 F]hx 11.总结 W<Bxm| • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 9@kcK • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 *;>V2!N=U • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 3we.*\2$ • 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。 uPM8GIvZX. • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 WT;.>F
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