这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
%l,p />r 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。
?5'UrqYSW B2
Tp;) 2.模拟任务 \W(C=e ~(-B%Az DOE:
3VB{Qj 相位型衍射
0#G&8*FMN 光束整形器
6Ei>VcN4a 直径:2mmx2mm
ss236& 形状:圆形
'2/48j X5 相位级次:16
5=.,a5 \.9-:\'( <{3VK 3.建模任务:入射光场 G7M:LcX #8%Lc3n 高斯准直
激光光束的光束
参数 'S)}mG_
xdXt •
波长:632.8nm
]EE}ax%#aq • 激光光束直径(1/e2):1mm
1
BAnf9
PC7U&*x@ %=]~5a9 {E@Vh
4.建模任务:期望输出光场 D5]T.8kX(7 DKF`uRvGN: 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
n>+M4Zb [q?{e1 • FWHM-直径:0.5mm
e#0R9+"Ba • 边缘宽度:50um
cIw)ScY • 效率:>95%
bfQ+}|; • 信噪比(SNR):>30dB
wZ0$ylEX • 杂散光:<5%
2Rc#{A f]qPxRw f-k%P$"X& bfVKf} 5.设计方案 NJI-8qTGI GASDkVoij • 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)。
P@`@?kMU • 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)。
:Z- =1b~ P bj &l0C >KNiMW^V A%-*M 'J 6. 衍射光束整形器会话编辑器 9G[!"eZ} Ovxs+mQ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
[o<Rgq4 • 用户必须输入所需的信息
FMc$?mm - 入射场
[i==
Tp - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
08n2TL;EsX -
系统参数
<~X4&E]rT_ - 制造条件
v,I4ozDx &xo_93 p[2`H$A [_Fj2nb* 7.设计过程 A(V,qw8 6!sC *|{1`{8n
e{EKM4 HL]8E}e\" "Rr)1x7 设计和优化过程由两步完成:
@{P<!x <Q 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
"m,)3zND3 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
6hp>w{+ i=T!4'Zu 8.系统模拟 v7gs
$'Q • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
f@yInIzRJ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
6Ck 3tCr • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
KG<. s< • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
3N c#6VI Jx@_OE_vp VJbsM1y M XX&4OV,^%D 9. 初始几何光学设计的结果 8! eYax 7}#zF]vHNi SG\6qE~ M`V<` 感兴趣的优化函数
&~=FXe0S • 效率满足(>95%)
@n,V2`" • 信噪比不满足(<30db)
@*e5(@R • 杂散光不满足(>5%
UOIB}ut
V IC"Z.'Ph )OHGg Mc,3j~i 10. 后续IFTA优化后的结果 s!<RWy+ B/O0 ~y!n or,:5Z j%+>y;).
I'`90{I )E|{.K 感兴趣的优化函数
2OVN9_D% • 效率满足(>95%)
{x{~%)- • 信噪比满足(<30db)
:W^\ }UX4 • 杂散光满足(<5%)
+Tt.5>N %@9c'6 11.总结 ?wP/l • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
Gg e X • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
brCXimG&jo • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
N TcojA{V$ • 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。
|yl,7m/B-G • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。