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 |$n • 激光光束直径(1/e2):1mm
,OKM\N, F3Y>hs):7
H{f_:z{{ ~t:b<'/ 4.建模任务:期望输出光场 <nvWC/LU _onp%* 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
3] qlz?5 y@M}T{,/ • FWHM-直径:0.5mm
^)q2\YE; • 边缘宽度:50um
\u]CD}/ • 效率:>95%
u3wC}Zo • 信噪比(SNR):>30dB
DVhTb • 杂散光:<5%
q~J
oGTv ~B&*7Q7
@ >(u:. -m160k3 5.设计方案 QklNw6, KupMndK • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
YC]YX H • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
aEDN]O95? nr>{ uTa
Q$)|/Y)) /Tj"Fl\h 6. 衍射光束整形器会话编辑器 RW7oL:$dt A'(7VJ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
=YGP%}_.p{ • 用户必须输入所需的信息
}IN_5o(( - 入射场
u`pROd/ R5 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
bV`C;RPn -
系统参数
P!y`$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 nMGrG 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 / Mod=/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。