这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
?%)G%2
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。
Gcu[G]D 0#$<2 2.模拟任务 1W@ C]n4 :9nqQJ+~ DOE:
(TKn'2 相位型衍射
nw.,`M,N 光束整形器
|DB7o+4 直径:2mmx2mm
VR5CRNBJ 形状:圆形
6A$
Y]u 相位级次:16
?o0ro?9j $9~6M*
;_bZH%o. 3.建模任务:入射光场 H]zi>;D )\xDo<@ 高斯准直
激光光束的光束
参数 1u9*)w VaV(+X •
波长:632.8nm
-MA/:EB • 激光光束直径(1/e2):1mm
]H%SGQPn Ll2yJ
.C4
*#{V^} utH/E7^8 4.建模任务:期望输出光场 |o6g{#1 8ch^e[U` 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
[unK5l4_! zYCS K~-GW • FWHM-直径:0.5mm
vOF"p4 ^ 3 • 边缘宽度:50um
9Q*T'+V • 效率:>95%
+mgm39 • 信噪比(SNR):>30dB
) (4.7> • 杂散光:<5%
&"_5?7_N #0:N$'SZ
V"A*k^} 47/14rY
2 5.设计方案 xE{PsN1 X; m|/q
o • 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)。
NQ9/,M • 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)。
xJNV^u zyHHz\{
3RbPc8($Y D#8uj=/% 6. 衍射光束整形器会话编辑器 CO<P$al 5LYzX+a) • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
l-mt{2 • 用户必须输入所需的信息
%}`zq8Q; - 入射场
@,9cpaL3 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
#?3oGrS Y -
系统参数
j=],n8_i - 制造条件
Rr% CP[bH UN8]>#\"`
#Yd'Vve X5Fi
, /H 7.设计过程 *vqr+jr9 (X{o =co,
SNUq rFJPeK7
VfFXH,j G+SMH`h 设计和优化过程由两步完成:
';vLj1v 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
y~r5KB6w 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
141G~@- ==ZL0 ][ 8.系统模拟 phc9esz • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
K|ZB!oq • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
<rbzsn"a • 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。
\F'tl{'\@ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
yh'uH >"/Sa_w
yh'P17N|q r9vO(m~ 9. 初始几何光学设计的结果 {;2Gl $\r >u0B ~9_E
6");NHE d95 $w8> 感兴趣的优化函数
Qk)E: • 效率满足(>95%)
J+:gIszsWT • 信噪比不满足(<30db)
!\hUjM+(} • 杂散光不满足(>5%
!zR1CM `iQ9 9
<fm<UO,% 9l&4mt;+&< 10. 后续IFTA优化后的结果 "T~ce@ ui!MQk+D9
gY/p\kwsj ?]/"AWUX
#[
TOe mNDd>4%H_ 感兴趣的优化函数
lWRRB&8 • 效率满足(>95%)
U^~jB= =] • 信噪比满足(<30db)
6xT"j)h • 杂散光满足(<5%)
nN*:"F/^ ~}@cSv'(1 11.总结 4.&