这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
~wmc5L/!? 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。
@0cQ4} Zi5d"V[}T 2.模拟任务 O`_!G`E 1Uz sw DOE:
Ww&~ZZZ { 相位型衍射
T2-n;8t 光束整形器
WV]%llj^ 直径:2mmx2mm
<u2rb6 形状:圆形
4<b=;8 相位级次:16
AsyJDt'i #flOaRl.
>CtT_yhx 3.建模任务:入射光场 )&R^J;W$M1
II;fBcXF 高斯准直
激光光束的光束
参数 Enu/Nj 2 q 65mR!) •
波长:632.8nm
56 k89o • 激光光束直径(1/e2):1mm
ag Za+a *"4d6
69#D,ME? n#,<-Rb- 4.建模任务:期望输出光场 nA:\G":\y <BoDLvW> 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
egcJ@Of Ml`tDt|; • FWHM-直径:0.5mm
7?Vo([8 • 边缘宽度:50um
FV>j
!>Y • 效率:>95%
oxkA+}^j8M • 信噪比(SNR):>30dB
<i9pJGW • 杂散光:<5%
XRi/O)98o <xOv0B
^fVLM>p <; z8W@N8IqC 5.设计方案 LgN\%5f- P|mV((/m4 • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
jx _n$D • 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)。
Wez"E2J` r83chR9
9GdQ$^m 9Yih%d,
6. 衍射光束整形器会话编辑器 ;4DqtR"7Y '_)NI • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
{=]1]IWt • 用户必须输入所需的信息
8SmtEV[b3 - 入射场
=/xTUI4 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
Y@WCp -
系统参数
0@;kD]Z - 制造条件
-oGJPl {r 2p3ep,
3fC|}<Wzt 1eG@?~G 7.设计过程 >y<yFO{ 'M"JF;*r
7bBOV(/s GtZkzVqLd
Sb_T _m f@@2@#
5B 设计和优化过程由两步完成:
jn+NX)9 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
}T!2IaAB 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
z:PH _N~ /+pPcK 8.系统模拟 1S!<D)n • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
u+7B-l=u* • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
)*&I|L<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。
"52nT • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
v` 9^?Xw) 7 ky$9+~
DwTqj=l IEb"tsel 9. 初始几何光学设计的结果 FS.z lk\D= I W_:nm6
RfPRCIo QInow2/u 感兴趣的优化函数
>patv • 效率满足(>95%)
.;gK*`G2W) • 信噪比不满足(<30db)
^Pc>/lY$Q% • 杂散光不满足(>5%
.f'iod- [.e
Y xZ{=
|JVeW[C p^_E7k<ag 10. 后续IFTA优化后的结果 |.D_[QI
.*H0{
)3i}(h0 M,Y lhL
U].u) g$ o6e6Jw 感兴趣的优化函数
5[WhjTo • 效率满足(>95%)
\Fhk> • 信噪比满足(<30db)
"P:kZ=M
Q • 杂散光满足(<5%)
/f!_dJ^ H!dUQ 11.总结 Ed/@&52z0 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
HLMEB0zh^ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
J90q\_dY. • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
],r?]> • 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。
xNt • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。