这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
LCSJIt 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。
$}H,g}@0 /mn'9=ks 2.模拟任务 :@Ml-ZE qnU`Q{ DOE:
T#}"?A| 相位型衍射
2H1?f|0> 光束整形器
(F*y27_u 直径:2mmx2mm
a3[,3 形状:圆形
/RF&@NJE5 相位级次:16
|/u,6` E]pDp
/D
wEl/s P 3.建模任务:入射光场 6anH#=( F\<{:wu 高斯准直
激光光束的光束
参数 GCrsf cVaGgP}\ •
波长:632.8nm
!H zJ* • 激光光束直径(1/e2):1mm
$%1oZ{&M i@=(Y~tD`
rwpH9\GE 3'55!DE 4.建模任务:期望输出光场 ~qE:Nz0@ Rf!$n7& \ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
.sZ"|j9m HC$}KoZkC • FWHM-直径:0.5mm
Q*9Y.W. 8 • 边缘宽度:50um
C5TC@ w1* • 效率:>95%
dp }zG+ • 信噪比(SNR):>30dB
}(#;{_ • 杂散光:<5%
O}z-g&e.U 7!
/+[G
w*7wSP e'3y^Vg 5.设计方案 v|rBOv R E9`T • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
!!)NER-dv • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
X(;WY^i! =GC,1WVEqV
4=l$wg~; mfk^t`w_ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 gAK"ShOhG= 5?>ES* • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
nCLEAe$W\= • 用户必须输入所需的信息
WS\Ir-B - 入射场
I$ ?.9&.& - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
,a":/ /[ -
系统参数
"BC;zH: - 制造条件
0>ce~KU ? RID4xu!
TV?MB(mN Eu[/* t+l 7.设计过程 "|/Q5*L {Lsl2@22
E_#?;l> n"Wlfd0
a-NicjV# Am"&ApK 设计和优化过程由两步完成:
8Q73h/3 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
!WTL:dk 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
2CV? cm ;eW\41 w 8.系统模拟 |Zdl[|kX • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
#l!nBY ~ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
pL,l • 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。
{n(/ c33 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
h*\u0yD) [$z-
~P'i
/*: eaDG7+iS 9. 初始几何光学设计的结果 rXq{WS` <sls1,
">vi=Tr /Edq[5Ah 感兴趣的优化函数
Dv~jVI Xu • 效率满足(>95%)
JgBC:t^\pV • 信噪比不满足(<30db)
-[[(Zx • 杂散光不满足(>5%
~re~Ys $t0JfDd6Ky
k&17 (Tv$ sEi9<$~R@0 10. 后续IFTA优化后的结果 22 feYm| JB'XH~4H
l_Zx'm #Sg"/Cc
\85~~v@ .sD=k3d 感兴趣的优化函数
9T0g%& • 效率满足(>95%)
\r"gqv)^ • 信噪比满足(<30db)
zpZfsn! • 杂散光满足(<5%)
eg24.W9c L2OR<3*|Av 11.总结 .AZwVP< • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
t8`wO+4@ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
=Q*3\)7 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
G=|~SYz • 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。
fg4mP_ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。