这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
v>TI.;{y 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。
B$b'bw. FAAqdK0 2.模拟任务 yi3@-
S5ofe]tS@ DOE:
d;KrV=%30s 相位型衍射
4*9y4" 光束整形器
Lxm1.TOJ 直径:2mmx2mm
6=]%Y 形状:圆形
h3.wR]ut 相位级次:16
j;fmmV@ /U[Y w)
AF5.gk= 3.建模任务:入射光场 7\aLK# v7VJVLH,I7 高斯准直
激光光束的光束
参数 UA3%I8gu_ @p jah(i` •
波长:632.8nm
Ml8 '=KN_ • 激光光束直径(1/e2):1mm
H".~@,-} EAq/Yw2$
W`], V|vU17Cgy 4.建模任务:期望输出光场 sbOa]
5] 5EDM?G 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
v4sc 6o&{~SV3 • FWHM-直径:0.5mm
6.|f iQs] • 边缘宽度:50um
=8 d`qS" • 效率:>95%
Ow=` tv$l • 信噪比(SNR):>30dB
KLlo^1.< • 杂散光:<5%
.H+`]qLkL a
1bu
0V*L",9M '3eP<earRP 5.设计方案 R,01.N( U /EhojODMF • 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)。
Kx 6_Vp • 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)。
kEWC
L's_lC
C\UD0r'p? 0Ph,E 6. 衍射光束整形器会话编辑器 <1]#E@ 5nzkZw • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
Mq]~Ka3q7 • 用户必须输入所需的信息
CDei+ q - 入射场
/kyuL]6 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
d;|Pp;dc -
系统参数
KcP86H52I - 制造条件
z (r Q6 =kohQ d.n
zLuej' 9}t2OJS*h" 7.设计过程 gPY2Bnw;l H Kx2QFB
\(jSkrrD f;#hcRSH
6w<jg/5t g+p?J.+ 设计和优化过程由两步完成:
R`Hyg4? 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
Fsv%=E{ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
UceZWtYa HgE^#qD? 8.系统模拟 9f;\fe • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
f&B&!&gZ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
+LV~%?W • 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。
=dUeQ?>t= • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
LnvC{#TFO Ll lyx20U
$Ne$s "zR+} 9. 初始几何光学设计的结果 ]H) x )Ve?1?s '8
q(i| Dms6"x2 感兴趣的优化函数
B|gyr4] • 效率满足(>95%)
Gr&5 mniu • 信噪比不满足(<30db)
|i7|QLUT • 杂散光不满足(>5%
XKLkJZN JadXd K=gE
rgdDkWLXC #-1 ; 10. 后续IFTA优化后的结果 wz31e!/ ~\<Fq \.x
0J z'9 y} AkF2:
I0sd%'Ht? ] 7_ f'M1F 感兴趣的优化函数
C4&yC81Gm • 效率满足(>95%)
0sto9n3 • 信噪比满足(<30db)
X0+$pJ60 • 杂散光满足(<5%)
Vq2d+
,fb 6:i{_YX(.S 11.总结 J7/"8S_#N • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
Q3u
P7j • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
4!,x3H' • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
)t{?7wy • 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。
?d0I*bs)7 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。