这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
"n`z`{<n 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。
<j>;5!4!} X,_K
)f 2.模拟任务 77yYdil^W+ NytTyk) DOE:
y|KQ`; 相位型衍射
R"V90b Cf 光束整形器
rMi\#[oB 直径:2mmx2mm
Ycspdl+(S$ 形状:圆形
E
V)H>kM 相位级次:16
sdg2^] | fc8ODk*;E
>MN"87U6 3.建模任务:入射光场 q,@#
cQBV &C+2p 高斯准直
激光光束的光束
参数 xxvt<J t#|R"Q# •
波长:632.8nm
CYgokS\=, • 激光光束直径(1/e2):1mm
P.@dB.Ny (w)%2vZ^
=<3HOOC 8R!-,I"$ 4.建模任务:期望输出光场 ~Jr'4% aH?Ygzw 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
n19A>,m `1(ED= | • FWHM-直径:0.5mm
=3QhGFd • 边缘宽度:50um
$V!.z%Vgf • 效率:>95%
W j^@Zq# • 信噪比(SNR):>30dB
g/!MEOVx • 杂散光:<5%
\WFcb\.. CU\gx*=E
UWC4PWL,>C U|tacO5w` 5.设计方案 V&:x+swt j;@a~bks6z • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
ygIn6.p • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
mu{C>w_Rz S,6/X.QBv
bKM*4M=k hZ*vk 6. 衍射光束整形器会话编辑器 'hU5]}= Slg*[r# • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
JS^DyBXc • 用户必须输入所需的信息
<hCO-r# - 入射场
,4t6Cq! - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
6CHb\k -
系统参数
Y?J/KW3 - 制造条件
GJcxqgk$ 1m"WrTen
\z.bORy w=;> 7.设计过程 Gm:s;w-;v U52V1b
dV38-IfGkl SkmTW@v
nL=+`aq_ dB6,pY( 设计和优化过程由两步完成:
R&.&x'< 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
T.;{f{ 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
yPtE5"(o TYGI
f4z 8.系统模拟 ljZRz$y • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
|Qcz5M90e • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
uxD3+Q • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
U&BCd$ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
PY7H0\S) __9FQ{Ra
x6R M)rr e`g+Jf`AT 9. 初始几何光学设计的结果 ?j/FYi qA!p7"m|
g&y (- N? Jy 感兴趣的优化函数
?V!5VHa • 效率满足(>95%)
%P s.r{%{ • 信噪比不满足(<30db)
n46!H0mJ • 杂散光不满足(>5%
uOzoE_i Qf^c}!I
rIFW1`N}i lH=|Qu 10. 后续IFTA优化后的结果 oFP8s[B K9Mz4K_
Vu.=,G YT+b{
)TiM>{ Og% Y._ 感兴趣的优化函数
1!.-/ • 效率满足(>95%)
o-H?q! • 信噪比满足(<30db)
7BU7sQjs • 杂散光满足(<5%)
tE=09J%z X$6NJ(2G 11.总结 xD&n'M] • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
9.\SeJ8c • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
1xS+r)_n@ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
Z
C01MDIY • 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。
P05`DX}r, • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。