这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
9*? i89T 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。
o3oTu LbnW(wr6:( 2.模拟任务 $kY ]HI }%S#d&wh$_ DOE:
A7zL\U4 相位型衍射
GNM+sdy+ 光束整形器
OTWp,$YA= 直径:2mmx2mm
2h`Tn{&1/ 形状:圆形
eJ60@N\A 相位级次:16
jJe?pT]o bfKF6
R-1C#R[ 3.建模任务:入射光场 BSyS
DM vFi+ExBU 高斯准直
激光光束的光束
参数 Eu$hC]w c{})Z= •
波长:632.8nm
Z4D[nPm$ • 激光光束直径(1/e2):1mm
]Tn""3#1g IkgRZ{Y
6rN.)dL.#N 9+I/bl4 4.建模任务:期望输出光场 Ypx"<CKP} 8]xYE19= 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
i?'|}tK x]~&4fp • FWHM-直径:0.5mm
}KR"0G[f • 边缘宽度:50um
G/yYIs • 效率:>95%
D[3QQT7c • 信噪比(SNR):>30dB
%ZGG6Xgw • 杂散光:<5%
B$_-1^L
e jXYjs8Iy
jh/aK_Q,w y`J8hawp 5.设计方案 mIv}%hD |eP5iy wg • 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)。
P$6Pe>3 • 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)。
%8?XOkH) $dF$-y<[0
!>)o&sM #S"s8wdD
6. 衍射光束整形器会话编辑器 Gk:k
px UZJ#/x5F • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
| *N;R+b • 用户必须输入所需的信息
<AU0ir - 入射场
_a zJ> - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
NF'<8{~ -
系统参数
&o'$uLF~Y - 制造条件
$Ao'mT RhkTN'vO
Zhc99 L&K %#E$wz 7.设计过程 >FqU=Q 5jHr?C
'Ej+Jczzpp eZ{Ce.lNR
k \\e`= -!IeP]n#P 设计和优化过程由两步完成:
oObQN;A@6 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
mEyIbMci 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
_=HNcpDA;0 R]4
h)" 8.系统模拟 ogJ * • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
;Swy5z0=ro • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
uj+{
tc • 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。
%<<JWoB • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
9s?gI4XN M"yOWD~s~
Av!xI wxy@XN"/i+ 9. 初始几何光学设计的结果 0U?(EJ vK$wc~
2Q;rSe._` 1,+swFSN 感兴趣的优化函数
jOm7:+H • 效率满足(>95%)
|qpFR)l • 信噪比不满足(<30db)
D/+l$aBz • 杂散光不满足(>5%
f(
<O~D K?>sP%m)
co-1r/
-O <Df2 10. 后续IFTA优化后的结果 aI1tG 0rxGb} b*
;9'] na FT!X r
nK#%Od{GF <MoyL1= 感兴趣的优化函数
X2'XbG3 • 效率满足(>95%)
9U Hh#
• 信噪比满足(<30db)
<,Mf[R2N> • 杂散光满足(<5%)
l[[^]__ #44}Snz 11.总结 ,s/laZ)V • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
gZ8JfA_\R( • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
Nw1Bn~yx<R • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
`>
+:38 • 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。
l[C_vUg • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。