这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
82@;.% 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。
DRmh(T f@.Q%+!4 2.模拟任务 Fp|rMq Y;/=3T7An DOE:
- m x3^ 相位型衍射
-5-SlQu 光束整形器
S>ylA U;N 直径:2mmx2mm
:#&U95EC0 形状:圆形
%ucmJ-<y# 相位级次:16
b8b PK< :PjUl
;|$]Qq 3.建模任务:入射光场 %},S#5L3 sp|y/r# 高斯准直
激光光束的光束
参数 9q,JqB JpHsQ8< •
波长:632.8nm
!\k#{
1[! • 激光光束直径(1/e2):1mm
sxQ ,x/O 4[EO[x4C
hjp?/i%TQ eS# 0- 4.建模任务:期望输出光场 {^19.F #]\G*>{ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
uxJiec`& PM?Ri^55<L • FWHM-直径:0.5mm
VflPNzixb! • 边缘宽度:50um
7Caap/L: • 效率:>95%
Nm:<rI,^ • 信噪比(SNR):>30dB
:)V0zHo&( • 杂散光:<5%
%Ja{IWz9L |(w#NE5
F-\8f(\ /t 6u"I~ 5.设计方案 P;91C'T-x Qc<O; # • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
jxOVH+?l% • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
?}Ptb&Vk( *M!YQ<7G^d
vc1GmB {kO:HhUg 6. 衍射光束整形器会话编辑器 S@2Jj>3D? cZ2,
u,4 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
"=TTsxyM6P • 用户必须输入所需的信息
#w?%&,Kp - 入射场
A(sx5Ynp - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
jJQfCOD$ -
系统参数
{rJF)\2 - 制造条件
:;u]Y7 aeLo;!Jh
Ytnr$*5. q9z!g/,d/ 7.设计过程 0$h$7'a Y~?YA/.x
kT=|tQ@ WG=r? xE
@ y2Bq[' soK_l|z:J 设计和优化过程由两步完成:
7n/I'r 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
t4W0~7 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
|2` $g Z"nuO\zH~ 8.系统模拟 1ucUnNkcV • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
`l40awGCz • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
/FZ )ej\ • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
1,D
^, • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
u"$HWB~@z s"!}=kX
BnY|t2r znpZ0O\! 9. 初始几何光学设计的结果 cDol
o1* aVL%-Il}
D4S?bZFHo 3nGK674;z 感兴趣的优化函数
#`wfl9tj • 效率满足(>95%)
5]ob;tAm • 信噪比不满足(<30db)
4nXS9RiF2 • 杂散光不满足(>5%
l),13"?C( hpKc_|un
S(s~4(o>8 _
L6>4 10. 后续IFTA优化后的结果 Q%d[U4@ U .jMK{
[NDYJ'VGe ,fLe%RP
*M5C*}dl ZI]K+jza 感兴趣的优化函数
oK[,xqyA • 效率满足(>95%)
o: DnZN • 信噪比满足(<30db)
AU\!5+RDB • 杂散光满足(<5%)
\"j1fAD! 1S@k=EKM 11.总结 \dbtdhT;Z • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
IMEoov-x • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
!9Xex?et • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
f
8U;T$) • 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。
'*.};t~;"d • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。