切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 516阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6389
    光币
    26090
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-06
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 :1lE98=  
    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。 <{U{pCT%  
    t@u\ 4bv  
    2.模拟任务 9V],X=y~  
    >b ["T+  
    DOE: E&>,B81  
    相位型衍射 Me}TW!GC  
    光束整形器 C}h@El  
    直径:2mmx2mm YEQW:r_h.S  
    形状:圆形 HEuM"2{DMM  
    相位级次:16 v2n0[b0  
    gZjOlp  
    uTU4Fn\$L  
    3.建模任务:入射光场 O|>1~^w  
    |x6mkSf]ke  
    高斯准直激光光束的光束参数 #8z,'~\  
    sv;zvEn;-L  
    波长:632.8nm ;/V@N |$n  
    • 激光光束直径(1/e2):1mm ,OKM\N ,  
    F3Y>hs):7  
    H{f_:z{{  
    ~t:b<'/  
    4.建模任务:期望输出光场 <nvWC/LU  
    _onp%*  
    期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 3] qlz?5  
    y@M}T{,/  
    • FWHM-直径:0.5mm ^)q2\ YE;  
    • 边缘宽度:50um \u]CD}/  
    • 效率:>95% u3wC}Zo  
    • 信噪比(SNR):>30dB DVhTb  
    • 杂散光:<5% q~J oGTv  
    ~B&*7Q7  
    &#@>(u: .  
    -m160k3  
    5.设计方案 QklNw6,  
    KupMndK  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 YC]YX H  
    • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 aEDN]O95?  
    n r>{ uTa  
    Q$)|/Y))  
    /Tj"Fl\h  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 RW 7oL:$dt  
    A'( 7VJ  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 =YGP%}_.p{  
    • 用户必须输入所需的信息 }IN_5o((  
    - 入射场 u`pROd/ R5  
    - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) bV`C;RPn  
    - 系统参数 P!y`$Ky&  
    - 制造条件 b;L>%;  
    8},<e>q  
    }6J7 <g  
    (a}  
    7.设计过程 HB7(  
    9>Uq$B  
    ChTXvkdH  
    lB!vF ~A&  
    ]1?=jlUl  
    Lq-33#n/  
    设计和优化过程由两步完成: ^$IZLM?E~  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ahtYSz_FM  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 -@L's{J{M  
    8rwYNb.P  
    8.系统模拟 UQ3@@:L_  
    • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 `x} Dk<HF  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 gKN}Of@^1  
    • 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。 &G/|lv>j  
    • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 VI24+h'J  
    ESMG<vW&f  
    A/"}Y1#qX\  
    m1-\qt-yy  
    9. 初始几何光学设计的结果 G*\abL  
    7%9)C[6NSs  
    >{m2E8U0  
    nMG rG  
    感兴趣的优化函数 P>Q{He:  
    • 效率满足(>95%) e8WEz 4r_  
    • 信噪比不满足(<30db) f<89$/w  
    • 杂散光不满足(>5% (`6%og#8  
    j/9WOIfa  
    sS2_-X[_  
    {y-2  
    10. 后续IFTA优化后的结果 :)p)=c8%  
           O4EIE)c  
    d=XpO*v,[  
    yW\XNX  
    st?gA"5w  
    / Mo d=/e  
    感兴趣的优化函数 \Mb(6~nC  
    • 效率满足(>95%) [q-;/ed  
    • 信噪比满足(<30db) MBB5wj  
    • 杂散光满足(<5%) py{eX`(MS  
    _BV`,`8}  
    11.总结 >5;N64]!)  
    • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 e&QS#k  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 oYz!O]j;a  
    • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 6F`qi:a+  
    • 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。 W]]q=c%2  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
     
    分享到