这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
B@F@,?K4% 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。
BAQ-1kSz Na91K4r# 2.模拟任务 `n$Ak5f sqKx?r72 DOE:
#Ha:O,| 相位型衍射
ILm+o$o~ 光束整形器
-+"#G?g 直径:2mmx2mm
&Ym):pc 形状:圆形
mGE!,!s} 相位级次:16
c9+G
Qp *X.1b!
kGD_w 3.建模任务:入射光场 {JfQQP&FV [oh06_rB 高斯准直
激光光束的光束
参数 AA5G`LiT yV.p=8: •
波长:632.8nm
h~>1-T8 • 激光光束直径(1/e2):1mm
MtJ-pa~n ?I?G+(bq
EL~$7 J }r,M(Zr 4.建模任务:期望输出光场 7i($/mNl W_B=}lP@x 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
D_lRYLA+ b~zSsws. • FWHM-直径:0.5mm
`bQ_eRw} • 边缘宽度:50um
jf3Zy:*K • 效率:>95%
hF$`=hE,F~ • 信噪比(SNR):>30dB
+0Q • 杂散光:<5%
\dHqCQ :$D*ab^^P
*duG/?>P v*.R<-X: 5.设计方案 8C{&i5kj\E m%L!eR • 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)。
&m3-][!n • 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)。
\=0;EI-j Wx0i_HFR
kQ>2W5o-d-
Nk9=A4=| 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ;7\Fx8"s[ H?"M&mF • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
]+:yfDtZd • 用户必须输入所需的信息
EA~xxKq - 入射场
[ K? - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
Ii+3yE@c -
系统参数
^8&}Nk[ j - 制造条件
4<[?qd3v= 1]If<
<
/<-PW9X? a*(Zb|g 7.设计过程 4$R!) k^}[+IFJ
/!ElAL
'bx}[
Lc~m`=B W|2^yO,dX 设计和优化过程由两步完成:
CzV;{[?~; 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
) k/&,J3 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
br=e+]C Y) i6paNHi* 8.系统模拟 dSwfea_ • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
k*A(7qQA`4 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
r $S9/ • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
0'd@8]|H • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
5x@ U< <lB2Nv-,
ZSNbf|ldiE nC3+Zka 9. 初始几何光学设计的结果 "1s ]74 :kHk'.V1(
St?mq* , `)a|Q 感兴趣的优化函数
7Q/H+) • 效率满足(>95%)
Hs)] • 信噪比不满足(<30db)
oI-Fr0! • 杂散光不满足(>5%
2- L-=0 2M+RA}dX
]MYbx)v) vE9"1M 10. 后续IFTA优化后的结果 P{dR
pH| 8nI~iN?"
s>;"bzzq Mzg3i*
9]3l' ^(&2 感兴趣的优化函数
SsX$l<t* • 效率满足(>95%)
:G#%+, • 信噪比满足(<30db)
Q+f|.0r • 杂散光满足(<5%)
u|23M, pJg:afCg 11.总结 %;4#?.W8 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
26~rEOgJ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
m:Rx<E
E • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
UP-2{zb |? • 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。
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X
AB# • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。