这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
c1MALgK~}\ 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。
2,NQ(c_c$ aQinR"o 2.模拟任务 7z F29gC GW`9SB DOE:
o1I{^7/ 相位型衍射
5;dnxhf 光束整形器
V/762&2X 直径:2mmx2mm
--
_,; 形状:圆形
X<Vko^vlj 相位级次:16
#p=/P{* x\x>_1oP
L
F Z 3.建模任务:入射光场 /p X\)wi Z$HYXm 高斯准直
激光光束的光束
参数 OU0\xx1/ 1_GUi •
波长:632.8nm
9{xP~0g • 激光光束直径(1/e2):1mm
j<wg>O:s%r Wl::tgU
PN0:,.4 _j<46^ 4.建模任务:期望输出光场 kQ{pFFO 0P%(4t$pd 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
8n);NZ ^aXyho • FWHM-直径:0.5mm
ha3 Qx • 边缘宽度:50um
&m+s5 • 效率:>95%
pS*vwYA • 信噪比(SNR):>30dB
vPSH • 杂散光:<5%
K.b-8NIUW ~G5)ya-
SvDVxK )Q6R6xW 5.设计方案 0gfa7+Y yv4hH4Io • 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)。
EvQN (_ • 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)。
,C(")?4aJ ;se-IDN
']A+wGR&r *vUKh^=" 6. 衍射光束整形器会话编辑器 6D3fkvcZ ~A [ Ju%R • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
.CrahV1G • 用户必须输入所需的信息
Uhb6{'+ - 入射场
N;<<-`i - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
+anNpy -
系统参数
FeLWQn/aV6 - 制造条件
:6N{~ [:4 *sZOws<
Vk@u|6U' ^<[oKi;> 7.设计过程 <iJ->$ $*L@ym
Qighvei cz&Qoyh{;
r?[PIf |giK]Z 设计和优化过程由两步完成:
SDDs}mV 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
{u3^#kF 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
Y
-o*d@ Aj SIM. 8.系统模拟 @&mv4zz&W • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
H@,jNIh~h • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
C&Ow*~ • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
yi
r#G""7 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
c i_XcG HQ ^> ~
nWmc )MmMs"Um 9. 初始几何光学设计的结果 mS&[<[x l J;wl|9
s|%mGt &L WTSY:kvcCY 感兴趣的优化函数
n]6xrsE • 效率满足(>95%)
}!lLA4XRr • 信噪比不满足(<30db)
tJ bOn$]2" • 杂散光不满足(>5%
9I+;waLlB !`)-seTm
T_y 'cvh ATk>:^n 10. 后续IFTA优化后的结果 =36vsps= 2AzF@Pi^z
dxUq5`#G, (s,Nq~O
Uk6Y6mU V ZQsE07 感兴趣的优化函数
('OPW&fRG • 效率满足(>95%)
?U iwr{Q • 信噪比满足(<30db)
ov*zQP • 杂散光满足(<5%)
,BOB &u = 14'R4: 11.总结 TM[Z~n(wt • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
+mMn1& • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
KFCuv15w,3 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
UN_lK<utF • 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。
D0~ WK
stl • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。