这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
HAMps[D[ 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。
ZvW&%*k=
1O@cev; 2.模拟任务 8'mm<BV;sT uBBW2 DOE:
Fk&A2C}$b 相位型衍射
~2?UEv6 光束整形器
%'[ pucEF 直径:2mmx2mm
%{";RfSVX% 形状:圆形
azpXE 相位级次:16
SrSm%Dv IHf#P5y_
M%FKg/ 3.建模任务:入射光场 x\6 i (k- ZfIeq<8_ 高斯准直
激光光束的光束
参数 0'tm., #Xd#Ncj •
波长:632.8nm
&pLCN[a • 激光光束直径(1/e2):1mm
,DWC=:@X 08E ,U
R{Qvpd$y I}7=\S/@ 4.建模任务:期望输出光场 d0@czNWIC q
e;O Ox 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
t M{U6k uB uwE6 • FWHM-直径:0.5mm
jj"?#`cW • 边缘宽度:50um
.(8eWc YK • 效率:>95%
=)y=39&;/ • 信噪比(SNR):>30dB
_<G% • 杂散光:<5%
h2Jdcr#@FF dq$CCOC^F
r=pb7=M#LN oq }Q2[.b 5.设计方案 xDBHnr}[ {uMqd-Uu • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
{V9}W< • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
Oe%jV,S |V ) "Toh=x]
QG=&{-I~[3 #pw=HHq*( 6. 衍射光束整形器会话编辑器 V{G9E PyfOBse}r • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
C:d$ • 用户必须输入所需的信息
6J%+pt[tu - 入射场
z;EnAy {9 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
0NWtu]9QC -
系统参数
yS:1F
PA$_ - 制造条件
:,(ZMx\ ec` $2u
ewcgg V2?&3Z)W 7.设计过程 "ZyWU f ~_Mz05J-\_
2i~qihx5^ g"Z X1X
iy_\1jB0 J]|lCwF 设计和优化过程由两步完成:
\aO.LwYm;: 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
ZXj;ymC' 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
NCM&6<_ /y"Y o 8.系统模拟 t7p`A8& • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
Soa5TM • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
UMJ>6Ko8 • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
K9y!ZoB • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
grhwPnKl _(8HK
7E9h!<5v IFY,j8~q 9. 初始几何光学设计的结果 ep<2u
x k(;c<Z{?1
<IBzh_ Y Hv85y 感兴趣的优化函数
oGLSk(T&I • 效率满足(>95%)
\ns#l@B • 信噪比不满足(<30db)
I!;# Nk> • 杂散光不满足(>5%
FT*
o;&_QS vx\h
Njb
,SAS\!hsE .#b! # 10. 后续IFTA优化后的结果 {-]/r &:` 7
),-4\!7 D n?P~%
RkJ\? I/s?]v 感兴趣的优化函数
F62arDA • 效率满足(>95%)
6#k
Ap+g7 • 信噪比满足(<30db)
{O,Cc$_ • 杂散光满足(<5%)
|^ml|cb <L__;j1Wx 11.总结 1b'1vp • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
&0
VM <
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
wo[W1?|s • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
BV&}(9z • 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。
1!/
U#d" • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。