这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
[kzd(u 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。
>'5_Y]h4m| ~h=X8-D 2.模拟任务 p,<&zHb>K ?D)<, DOE:
9F-
)r' 相位型衍射
%Lrd6i_j 光束整形器
%?hsoj&k 直径:2mmx2mm
KkMay 形状:圆形
r-IVb&uFb 相位级次:16
0\~Z5k`IT X$\i{p9jw
8; R| 3.建模任务:入射光场 Lru-u: f8<o8*`7 高斯准直
激光光束的光束
参数 @[?!s%*2 OR Wm
C! •
波长:632.8nm
$hVYTy~} • 激光光束直径(1/e2):1mm
]:$
O{y C#=bW'C
0 Hw-59MK lE
;jCN 4.建模任务:期望输出光场 y3;q_4. /DO/Tqdfe 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
{8EW)4Hf ,kp\(X[J
• FWHM-直径:0.5mm
N_Af3R1_ • 边缘宽度:50um
:9Y$'+ <&H • 效率:>95%
Ekm7 )d$ • 信噪比(SNR):>30dB
ixh47M • 杂散光:<5%
daAyx- }2r+%V&4
a!c[! s&{Qdf 5.设计方案 DrvtH+e X#UMIlU • 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)。
/Go
K}W} • 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)。
Zz |MIGHm tNmy&
nsA
yWHiw< i~{
_eQV 6. 衍射光束整形器会话编辑器 5lJ)(|_ W;Jx<-#1 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
L1)@z8] • 用户必须输入所需的信息
d(*fy} - 入射场
=]Hs|{ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
$\Tkhq< -
系统参数
-,":5V26 - 制造条件
w,j cm; Px'!;
dd7 =)XT+ k6?cP0I)5 7.设计过程 9f}XRz b }zBn8l
fd8#Ng"1 m^\TUj
+MO E TQ1WVq
}* 设计和优化过程由两步完成:
nyT[^n 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
xQlT%X;' 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
|AH@ EI> -lRhz!E] 8.系统模拟 _NdLcpBT? • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
9 K • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
vh>{_
# • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
C@HD(..# • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
NyI;v= ZAg;q#z j
L]2<&%N2 KLt%[$CTi 9. 初始几何光学设计的结果 "gNK>< N^elVu4 K
~j,TVY ^^$vR[7 感兴趣的优化函数
DQ=N1pft2v • 效率满足(>95%)
RyRqH:p)3 • 信噪比不满足(<30db)
Zy wK/D • 杂散光不满足(>5%
>4![&