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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 B_U{ s\VY 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。 )Au6Nf
$8USyGi3J 2.模拟任务 OH^N" L jN-vY<?h] {qW~"z*
DOE: :WI.LKlo~ 相位型衍射 > oA?6x 光束整形器 Om'+]BBN 直径:2mmx2mm [ xOzzp4 形状:圆形 bPD`+:A_ 相位级次:16 cfox7FmW tkQH\5 P1b'% 3.建模任务:入射光场 jV#ahNq; 8zLY6@ <H1` 高斯准直激光光束的光束参数 fP
tm0.r i&njqK!wS • 波长:632.8nm >&g}7d% • 激光光束直径(1/e2):1mm )15Z#`x f)c~cJz<q
9Suu-A 4Wy<?O2 4.建模任务:期望输出光场 j*e6vX MS(JR ~^u16z, 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): [S.ZJUns 9jN)I(^D6 • FWHM-直径:0.5mm ,\ 2a=Fp • 边缘宽度:50um D'Z|}(d& • 效率:>95% O20M[_S • 信噪比(SNR):>30dB Tmh(=
TB' • 杂散光:<5% _A<u#.yd a9n^WOJ6
VL[R(a6c
< ;fw1 5.设计方案 x}U8zt)yD3 *5zrZ]^ !zPG?q]3 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 Lb{e,JH • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 M
:3u@06a hS[yNwD
)
\Y7& Xi?b]Z 6. 衍射光束整形器会话编辑器 uE[(cko bifS 2>c ZpUCfS)|& • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 j1SMeDDM
~ • 用户必须输入所需的信息 bX.ja;; - 入射场 c4_`Ew^k - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) P5lqSA{6 - 系统参数 o7B[R) 4 - 制造条件 ^:9$@+a >0{S
7&KT0a* <
RCLI| 7.设计过程 IHgeQ F
~ ^xf<nNF:p ;"O&X<BX- ,>t69 Ad
)>D+x5o] O62b+%~F >5R<;#8 设计和优化过程由两步完成: "<}&GcJbz 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 e]=!"nJ+ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 GDYFU*0 +(uYwdcN 8.系统模拟 )BfT7{WN • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 dd?x(,"A` • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 y=Mq(c:'UN • 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。 ZVeaTK4_
t • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 64-#}3zL $3Z-)m
x8;`i$ q1E:l!2al 9. 初始几何光学设计的结果 H
_Va"yTO6 o]IjK OMwsbp& mDh1>>K'~ bCZ gcN 感兴趣的优化函数 2,aPr:] • 效率满足(>95%) pT?Q#,fh • 信噪比不满足(<30db) g%u&Zkevx • 杂散光不满足(>5% RzhWD^b B H3{GmV8 ^-FRTC aA- "RVcA", 10. 后续IFTA优化后的结果 WvHw{^(lF [i0Hm)Bd3 u * 1 nvTce
`nUO l [![%9'+P 感兴趣的优化函数 Th`skK&U • 效率满足(>95%) x.1-)\ • 信噪比满足(<30db) Og;-B0,A • 杂散光满足(<5%) +.y
.Mp r%DFve:% 11.总结 RtG}h[k/X • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 ?^:h\C^a" • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 vpPl$ga5bY • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 KYJjwXT28W • 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。 gPC*b+ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 n;R#,!<P
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