这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
e0Zwhz, 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。
xEb+sE6Z K-vG5t0$\/ 2.模拟任务 n]S
DpptM m^I+>Bp/: DOE:
ssj(-\5 相位型衍射
`lygJI?H+{ 光束整形器
46OYOa 直径:2mmx2mm
9%T~^V%T7 形状:圆形
l];w,(u{ 相位级次:16
N8S!&*m bis}zv^%v
>>22:JI` 3.建模任务:入射光场 o_R<7o/d| 2[-@
.gH 高斯准直
激光光束的光束
参数 o}O" FOz~iS\ •
波长:632.8nm
'Km
~3t • 激光光束直径(1/e2):1mm
q% *-4GP /Y|y0iK
6:_@ ;/03% jd ]$U_U( 4.建模任务:期望输出光场 trlZ ^K JWQd/ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
{EU?{# ~0/tU#& • FWHM-直径:0.5mm
"pUqYMB2i • 边缘宽度:50um
=ie8{j2: • 效率:>95%
g2)jd[GM • 信噪比(SNR):>30dB
max 5s$@ • 杂散光:<5%
D#"BY;
J l}w9c`f
V}=%/OY? 2yB)2n#ut 5.设计方案 FVY$A=G Z8mSm[w • 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)。
^<u9I5? • 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)。
DpA"5RV 9rD6."G
< 7 zt,Tda4Y 6. 衍射光束整形器会话编辑器 F/8="dM fyHFfPEE • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
hv.33l • 用户必须输入所需的信息
1=o|[7 - 入射场
xbUL./uj - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
%3SBs*? -
系统参数
V%|CCrR - 制造条件
ahJ-T@ 4DLp+6zP
v$n J$M&k ?so=k&I-M 7.设计过程 6>L) vH[G#A~4
Uw`YlUT\ c
qWX*&2_
#k}x} rn<' Nj5V" c 设计和优化过程由两步完成:
;7/
;4Z 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
"K Or)QD/ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
322)r$!" TK! D=M 8.系统模拟 <q}w, XU • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
_R/^P>Q? • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
Nd;)V • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
='rSB.$Ctk • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
--D&a;CO} B me_#
9sQ#v-+Yx W~W`fm 9. 初始几何光学设计的结果 !PySYY Jm#mC
]'"aVGqa. j:Y1 感兴趣的优化函数
'nx";[6( • 效率满足(>95%)
6Wn"h|S • 信噪比不满足(<30db)
+KcD Y1[ • 杂散光不满足(>5%
31cC* %B#(d)T*-
b'5]o isF
jJPe 10. 后续IFTA优化后的结果 &x
mYp Q :6T8\W
@nNhW FS+v YqwK
TXH9BlDn {J[5 {]Je[ 感兴趣的优化函数
^7p>p8 • 效率满足(>95%)
1s "/R • 信噪比满足(<30db)
;) c 4 • 杂散光满足(<5%)
=Rw-@*#l {hRM=f7 11.总结 .[Hv/?L • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
$~G=Hcl9 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
f3E%0cg • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
12olVTuw • 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。
[t{ed)J • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。