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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 39
D!e& 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。 _}8hEv |C;8GSw>|F 2.模拟任务 LIzdP,^pc xz!b@5DR'% ^d2#J DOE: FDfLPCQm 相位型衍射 P`ZzrN 光束整形器 ./SDZ:5/ 直径:2mmx2mm 4^4<Le-G 形状:圆形 @E Srj[ 相位级次:16 6T*MKu L'1!vu *Rg Vl"20): 3.建模任务:入射光场 25e*W>SLw *`D}voU e:W]B)0/e 高斯准直激光光束的光束参数 )Z4ilpU, ^qB
a~
• 波长:632.8nm 0j{Rsy • 激光光束直径(1/e2):1mm ^,W;dM2 *uJ0ZO9
v)+E!"R3. c?ZM<Y" 4.建模任务:期望输出光场 8PKUg
"p 1f3c3PJ c5 ^CWk K 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): ^/'zU, hJ~Na\?w • FWHM-直径:0.5mm %5g(|Y] • 边缘宽度:50um a^{"E8j • 效率:>95% g|STeg g • 信噪比(SNR):>30dB \mK;BWg) • 杂散光:<5% `!BP.-Zv \zCwD0Z
h7r*5E P8&BtA 5.设计方案 :mYVHLmea g:dtfa/] KM-d8^\: • 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)。 io&FW!J. • 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)。 }Gvu!a#R L0lqm0h
+ *xi&|% ey/{Z<D 6. 衍射光束整形器会话编辑器 X}V}% "O}u2B b Am'%tw
~ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 jw 4B^2} • 用户必须输入所需的信息 ?hC,49 - 入射场 ax)>rP,V - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) $@Bd}35 J - 系统参数 VTUY#+3 - 制造条件 #fGI#]SG? &~Hx!]uc
+nAbcBJAl f(Su 7.设计过程 @ajt
D-_2 VY#nSF` ;_~9".'<d V|3^H^\5P
.QvH7 <q`'[1Y4 $-i(xnU/nl 设计和优化过程由两步完成: %&iodo,EP' 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ?-v]+<$ Y 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 m[}@\y WGwIc7 8.系统模拟 btR~LJb • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 Q"vhl2RX • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 8a8CY,n{ • 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。 koojF|H> • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 4JO[yN 14pyHMOR
xNd p]u gyz_$T@x 9. 初始几何光学设计的结果 y*#YIS56I ?E}9TQ @ogj -ol& mHyT1e kBeYl+*pk 感兴趣的优化函数 Ul<:Yt&nI • 效率满足(>95%) h!mx/Hx • 信噪比不满足(<30db) ;#?G2AAv • 杂散光不满足(>5% r"|UgCc a=4 `C*) wnU-5r&!] Nu;?})tF )^`V{iD 10. 后续IFTA优化后的结果 KvH t`
$%6.lQ 2!_DkE TE9Iyl|=
d:Oo5t)MN /.WIED}> 感兴趣的优化函数 ?,`g h}> • 效率满足(>95%) -V&nlP • 信噪比满足(<30db) zRMz8IC. • 杂散光满足(<5%) TD sjNFe3 Ye| (5f 11.总结 Lz&FywF-l • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 tR\cS) • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 <{T5}"e • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 4:=VHd • 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。 l*
z"wA- • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 x=03WQ8
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