这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
JO^E x1c 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。
hj_%'kk-A 6hvmp 2.模拟任务 1;Dug \~O}V~wE DOE:
!jIpgs5 相位型衍射
<Z -d5D> 光束整形器
~}g"Fe 直径:2mmx2mm
!4blX'<w 形状:圆形
e7cqm*Qi 相位级次:16
m/`"~@}& TO|&}sDh
Bn5O;I13 3.建模任务:入射光场 9P M\D@A{ Uo7V)I;o 高斯准直
激光光束的光束
参数 n>
>!dg Og @/w($w" •
波长:632.8nm
" 0&+`7 • 激光光束直径(1/e2):1mm
]0+5@c Y5Ub[o
fF\s5f#: kp4(_T7R 4.建模任务:期望输出光场 \U0p?wdr: (1|_Nr 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
b/I_iJ8t 6]/LrM, 23 • FWHM-直径:0.5mm
9AxeA2/X • 边缘宽度:50um
/;[Zw8K7 • 效率:>95%
te 0a6 • 信噪比(SNR):>30dB
^zv,VD • 杂散光:<5%
OjUZ-_J n&`=.[+A
S"/M+m+ ] is2OJ, 5.设计方案 ,Qd;t dCF!. • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
O7MFKAaD • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
SR4cR)Iz ?/SI A9VK
%s^2m"ca}= .sO.Y<-fl 6. 衍射光束整形器会话编辑器 \R6D'Yt _aR_[ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
ex-0@ • 用户必须输入所需的信息
ncGg@$E - 入射场
?_!} lg - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
"wB~*,Ny -
系统参数
\KGi54&Y - 制造条件
g^V4+3v|a' Ed(6%kd
Gs2|#*6 )o:%Zrk 7.设计过程 XJs*DK 7({"dW
F@76V$U. '`/Qr~]
3kAhvL sbxOnwP\ 设计和优化过程由两步完成:
K!JXsdHK 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
nkv+O$LXP 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
~w&_l57 v*Fr#I0U 8.系统模拟 vp"b_x1- • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
V*uoGWL]+ • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
WB:NV=&^ • 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。
,-C%+SC • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
ot"3 3I X0h`g)Bbf
K>"]*#aBv OwdA6it^f 9. 初始几何光学设计的结果 O> 5xFz'm -2{NIF^H
W+F^(SC\ , ;'y <GA 感兴趣的优化函数
f.Uvf^T}2 • 效率满足(>95%)
r+4<Lon~ • 信噪比不满足(<30db)
$P9'"a)Lm • 杂散光不满足(>5%
5#DtaVz XM9}ax
s/;iZiWK jp~C''Sj 10. 后续IFTA优化后的结果 xnBU)#<]S *A2D}X3s
zlUXp0W b3>`%?A
(?G?9M#7_ x&n gCB@O 感兴趣的优化函数
r )EuH.z • 效率满足(>95%)
_'W en • 信噪比满足(<30db)
kM#ZpI&0% • 杂散光满足(<5%)
=B+^-2G8 4iXB`@k 11.总结 o=&tT,z • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
]M:=\h,t> • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
=54"9* • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
mbij& 0 • 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。
Lrr1) h • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。