这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
3HcduJntl 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。
Q1yXdw EBL-+%J8 2.模拟任务 _4nm h0q4 `jOk6;Z[ DOE:
!"RRw&0M 相位型衍射
!'[?cEog 光束整形器
>)diXe}j 直径:2mmx2mm
}!Pty25j 形状:圆形
gxUa-R 相位级次:16
QT!>izgcU ue+{djz[4
rx9y^E5T`; 3.建模任务:入射光场 u&TXN;I,p nnT#S 高斯准直
激光光束的光束
参数 v#s*I/kw +kE~OdZG •
波长:632.8nm
]=i('|YG • 激光光束直径(1/e2):1mm
:O&jm.2m Eld[z{n"
88S:E7
$ 1$C?+H 4.建模任务:期望输出光场 HIE8@Rv/3 j6k"%QHf 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
(.Ak* 3XDU(# • FWHM-直径:0.5mm
aMHC+R1X • 边缘宽度:50um
1+7_L`SB • 效率:>95%
-$g~,dIwj • 信噪比(SNR):>30dB
T"X]@9g^- • 杂散光:<5%
4]p#9`j (=c,b9cb
@Y.r ,q jC}HNiM78 5.设计方案 {n|Uf 5 &&LB0vH!J • 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)。
='qVwM[' • 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)。
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2OQ '
i5KRFy-
tk h
*su 0QfDg DX 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ;Sg.E8 BgdUG:;&
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
EH M 59s|B • 用户必须输入所需的信息
~&MDfpl - 入射场
J#i7'9g - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
ln8NcAEx -
系统参数
0 } &/n>F - 制造条件
Ac|dmu OA\]|2 :
Lr8|S TKAs@X,t 7.设计过程 OUGkam0UK \.H9e/vU`
-D=Sj@G C%]qK(9vvd
f`/('}t hjFht+j1 设计和优化过程由两步完成:
$)9|"q6 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
SVn@q|N 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
kb/BEJ HOPy&Fp 8.系统模拟 VX8CEO • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
|Z2"pV • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
ceCO *m~ • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
&Q}%b7 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
Y[}A4` !P^Mo> "
4`: POu& VzHrKI 9. 初始几何光学设计的结果 qsbo"29 m}RZ)c
6g"h}p\{S NqOX);'L0 感兴趣的优化函数
!yrh50tD • 效率满足(>95%)
a`f@&A`z • 信噪比不满足(<30db)
dlCYdwP • 杂散光不满足(>5%
v;;3 K*c> 2;
,8 u
J!5b~8`v _<sN54 10. 后续IFTA优化后的结果 o}/|"(K DQXcf*R
h| wdx(4
Kn@#5MC
rU
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^5TVm>F@3 感兴趣的优化函数
dz+Dk6"R • 效率满足(>95%)
HZWt>f • 信噪比满足(<30db)
6z6\xkr • 杂散光满足(<5%)
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Bi Q{950$)L 11.总结 $^{#hYq)o • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
K#X/j'$^ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
R*lq7n9 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
c};%VB • 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。
mS![J69( • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。