这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
qA;!Pql` 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。
}L|cg2y EJByYk
2.模拟任务 Y^(NzN nqv#?>Z^OT DOE:
B[IqLD'6 相位型衍射
be+]kp 光束整形器
Y I?4e7Z+ 直径:2mmx2mm
SbYsa 形状:圆形
i_'u:P<t 相位级次:16
K0 6 E: +Rq7m]
@ak3ZNor 3.建模任务:入射光场 #J w\pOn C<B1zgX 高斯准直
激光光束的光束
参数 r1]DkX <6 b&g`AnYT •
波长:632.8nm
@C"w
1} • 激光光束直径(1/e2):1mm
#U?=D/ ;=i$0w9W
(
L ]C 6>e YG<y{ 4.建模任务:期望输出光场 .!2Ac ,/1[(^e 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
=JDa[_lpN -Izc-W • FWHM-直径:0.5mm
w=}R'O;k • 边缘宽度:50um
P$hmDTn72 • 效率:>95%
j"J[dlm2M • 信噪比(SNR):>30dB
<1XJa2 • 杂散光:<5%
|$QL>{81 ;Y@"!\t}
y^tp^ hcJny 5.设计方案 V+dFL9 ffibS0aM • 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)。
?]Z EK8c • 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)。
t=6Wk4 !vwx0
'boAv%1_sa ]>"q>XgnI 6. 衍射光束整形器会话编辑器 \*x=q20 ?6>rQ6tBv • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
=k|hH~ • 用户必须输入所需的信息
(.J8Q - 入射场
.:?cU#. - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
h"849c;C. -
系统参数
N^U<;O?YDW - 制造条件
B>{\qj)% -_xC,dwK
t^(#~hx ?:1)=I<A4 7.设计过程 GTBT0$9g. Mz:t[rfs
Ymr\8CG/ ypA)G/;
:1(UC}v DUOSL 设计和优化过程由两步完成:
F?! 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
4}>1I}!k 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
Da WzQe= AYLCdCoK. 8.系统模拟 D-!#TN`Y • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
3V2w1CERE • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
nbM7 >tnsk • 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。
e)x;3r"j • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
;rJ D|BP]j}6
}5qjGD },'Ij;
%%Q 9. 初始几何光学设计的结果 i@|.1dWh $h|rd+},
nM,5KHU4a T.j&UEsd 感兴趣的优化函数
<1EmQ)B • 效率满足(>95%)
O&c~7tM% • 信噪比不满足(<30db)
eODprFkt} • 杂散光不满足(>5%
fqgm`4> oL69w1
eS{ xma Z" !+p{u 10. 后续IFTA优化后的结果 Y><")%Q [
queXDn"m
9v2(cpZ e2xqKG
!agtgS$qII F< #!83*% 感兴趣的优化函数
->S6S_H/+& • 效率满足(>95%)
d{LQr}_o$$ • 信噪比满足(<30db)
<(%cb.^c=N • 杂散光满足(<5%)
b[I;6HW -S(_ZbeN 11.总结 h c9?z} • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
P!JRIw • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
b@&ydgmaQ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
{lhdropd • 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。
XS'0fq a • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。