切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 476阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6374
    光币
    26015
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-06
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 <k8WnA ~Fl  
    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。 @#hQ0F8  
    ]R\L~Kr  
    2.模拟任务 ZhCd**  
    pmBN?<  
    DOE: .X3n9]  
    相位型衍射 7ucm1   
    光束整形器 %|x9C,0p#  
    直径:2mmx2mm l4T[x|')M  
    形状:圆形 u:J( 0re  
    相位级次:16 Vp; `!+z"  
    8 !:2:  
    [ p,]/ ^ N  
    3.建模任务:入射光场 H2|'JA#v  
    >x%HqP#_V  
    高斯准直激光光束的光束参数 @BLB.=  
    ~roNe|P  
    波长:632.8nm ;iYCeL(  
    • 激光光束直径(1/e2):1mm H HX q_-V  
    *2/qm:gB  
    +fY@q ,`  
    DXD+,y\=  
    4.建模任务:期望输出光场 ,k_ b-/  
    ;Egl8Vhr  
    期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): dpE^BWv3  
    7R[7M%H  
    • FWHM-直径:0.5mm o% Q7 el$f  
    • 边缘宽度:50um R%r25_8  
    • 效率:>95% v(Kj6'  
    • 信噪比(SNR):>30dB M^\`~{*T  
    • 杂散光:<5% Q1*_l  
    ~rI2 RJ  
    H[: lQ\  
    LsI@_,XW<  
    5.设计方案 9[\do@  
    ';\norx;  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 =/j!S|P  
    • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 [bKc5qp  
    {~]5QKg.  
    &Oz  
    @VHstjos^V  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 R#Yj%$E1  
    !/H `   
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 IHCxM|/k(M  
    • 用户必须输入所需的信息 eQyc<  
    - 入射场 xX<T5Ls  
    - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) *ze/$vz-  
    - 系统参数 oH4zW5  
    - 制造条件 )%p46(]  
    Ha]vG@?+  
    )$1j"mV  
    /m>SEo\{C  
    7.设计过程 ?`Mk$Y%my  
    lmUCrs37  
    \2~\c#-k  
    c1i[1x%  
    ;2`t0#J$]  
    ^-Arfm%dn  
    设计和优化过程由两步完成: ,>qtnwvlHP  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 Y5ei:r|^  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 @N[<<k7g  
    .P T7  
    8.系统模拟 y+$vHnS/jC  
    • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 @\gE{;a8  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 pUmT?N!  
    • 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。 =d@)*W 6  
    • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 NMg(tmh  
    !s$1C=z5u  
    R)N^j'R~=  
    im+g |9@%  
    9. 初始几何光学设计的结果 zV15d91GX  
    [giw(4m#y  
    -/B*\X[  
    \Js*>xA  
    感兴趣的优化函数 N0$ uB"  
    • 效率满足(>95%) ZvXw#0)v  
    • 信噪比不满足(<30db) 1x/R  
    • 杂散光不满足(>5% 9X1vL  
    Jk`l{N  
    ('uUf!h?\  
    $z)egh(z  
    10. 后续IFTA优化后的结果 #68$'Rl"o1  
           2YQBw,gG  
    xrY >Or  
    ettBque  
    <o|k'Y(-  
    E*tT^x)  
    感兴趣的优化函数 3 %r*~#nz  
    • 效率满足(>95%) ow`F 7  
    • 信噪比满足(<30db) ]RadwH"0!  
    • 杂散光满足(<5%) H,EZ% Gl  
    Q9p7{^m&E  
    11.总结 w .M  
    • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 2RqV\Jik  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 rK;<-RE<[:  
    • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 yO\bVu5V  
    • 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。 f2KH&j>~r  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
     
    分享到