这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
ayoqitXD? 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。
W&8)yog. o<8=@ ^T 2.模拟任务 p1(<F_Kta fr([g?F%D DOE:
mA>u6Rlc 相位型衍射
e`Vb.E) 光束整形器
![4<6/2gy 直径:2mmx2mm
WEFvJ0] 形状:圆形
$oU40HA)W] 相位级次:16
eNw9"X}g \dw*yZ^
k874t D 3.建模任务:入射光场 [`Dv# .l(t\BfE~ 高斯准直
激光光束的光束
参数 "OO"Ab{t >@9>bI+Q •
波长:632.8nm
^+zhzfJ • 激光光束直径(1/e2):1mm
p8a\> { 1lLL9l{UVw
([a[fi Pf?y!dK< 4.建模任务:期望输出光场 Y]gb`z$? sX$EdIq 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
c>nXnN W_ hckq. • FWHM-直径:0.5mm
({_Dg43O'[ • 边缘宽度:50um
}D>nXhO& • 效率:>95%
1JXa/f+ • 信噪比(SNR):>30dB
*iVCHQ~ • 杂散光:<5%
&E&e5(&$ llP
5
:;(zA_- dy%#E2f 5.设计方案 pk0Cx N?mTAF'M • 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)。
kxp, ZP • 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)。
{Ex*8sU%p% 43 h0i-%1
6(uK5eD(!n }+1Y>W7q 6. 衍射光束整形器会话编辑器 EgT2a Q(\U'|%J • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
SsE8;IGH • 用户必须输入所需的信息
*6trK`tx^ - 入射场
lSzLR~=Au - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
[j]3='2}G -
系统参数
\Gk4J< - 制造条件
@GpM4>: ]%y3*N@AZ
Y]SX2kk(2 ]_ WB^ 7.设计过程 NlS/PWc6( =E?!!EIq.
"5,tEP! L-T3{I,3
VdZmrq;?/ v0yaFP#kG 设计和优化过程由两步完成:
Ikn)XZU^ 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
V{j>09u 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
Gw5j6
9svn B@ 8.系统模拟 H8g1S MT • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
(\UA+3$4 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
m6
)s X& • 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。
A@kp`- • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
eKq`t.*Ft F( w
lbCTc,xT ?x|8"*N 9. 初始几何光学设计的结果 f;u<r? >Z .1[[Y}
8Q%rBl. _ZnVQ,zY 感兴趣的优化函数
$~[k?D • 效率满足(>95%)
Tjfg[Z/x • 信噪比不满足(<30db)
8$H_:*A? • 杂散光不满足(>5%
FOFZ/q d&dp#)._8
%)Pn<! L 'ow`ej 10. 后续IFTA优化后的结果 5f:Mb|.? Ez*9*]O*+
lAxbF 8e`'Ox_5a
dsx'l0q 'i |-W7n'n 感兴趣的优化函数
c3X'Sv • 效率满足(>95%)
<F=U(WWn9 • 信噪比满足(<30db)
f:_\S • 杂散光满足(<5%)
5w\>Whbd }E\ b_. 11.总结 iG\] • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
|]dA`e&y • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
7g}lg8M • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
N6"b
OxJ( • 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。
aIrQ=} • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。