这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
~d&W;mef- 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。
Tf.DFfV#y R}0!F2 2.模拟任务 J+f*D+x1 p7]V1w : DOE:
5c6?$v/ 相位型衍射
,&rHBNS 光束整形器
zr1A4%S" 直径:2mmx2mm
)\fLS d 形状:圆形
;Km74!.e7 相位级次:16
{*t0WE&1t </)HcRj'e
.L))EB 3.建模任务:入射光场 C?7I(b: }:4b_-&Q5 高斯准直
激光光束的光束
参数 vFl06N2 N Uo •
波长:632.8nm
K_CE.8G&{ • 激光光束直径(1/e2):1mm
x10u?@ :B5M#D!dO
j#YPo a X:,1^ 4.建模任务:期望输出光场 *BAR`+;U
@1O.; 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
\"?5CHz* MXGz_Db4' • FWHM-直径:0.5mm
fHR^?\VVp • 边缘宽度:50um
~)IiF.I b • 效率:>95%
_jD\kg#LY • 信噪比(SNR):>30dB
pn-`QB:{h • 杂散光:<5%
qfl #ki`, 5 p! rZ
[mA\,ny9 5.zv0tJku 5.设计方案 $ {5|{` S_dM{.!Z(, • 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)。
M
Qlx&.> • 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)。
DNy 6Kw Eao^/MKx-
K%RjWX=H e)A-.SRiO$ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 kNrN72qg ud:5_* • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
Rr6}$]1 • 用户必须输入所需的信息
H&E3RU>` - 入射场
#Zt(g( T - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
;{f4E)t 7 -
系统参数
ERz{, >G? - 制造条件
^QTtCt^: )HJ#|JpxC
8a,pDE uo[W|Q 7.设计过程 p^THoF'~T r`5svY
5!*@gn :DoE_
mo d}--}&r 设计和优化过程由两步完成:
xmNs<mz 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
o#=@!m 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
;X)b= caXSt2|' 8.系统模拟 LMTz/M • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
%8$ldNhV • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
gjDxgNpa • 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。
8c^Hfjr0 • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
=--oH'P=M EEdU\9DH(
;?.w!|6 -0f,qNF 9. 初始几何光学设计的结果 /;clxtus -cP7`.a
M"
R=;n TAp8x 感兴趣的优化函数
AtYqD<hl: • 效率满足(>95%)
p` /c&} • 信噪比不满足(<30db)
fF]w[lLDv • 杂散光不满足(>5%
jHQnD]Hr KuJNKuHa.
Z,1b$:+ J1g+H2 10. 后续IFTA优化后的结果 Nn='9s9F?} Wf:LYL
iph}!3f #$ooV1E
P87Lo4Rd %_%BbQf 感兴趣的优化函数
O
8XHaVLg3 • 效率满足(>95%)
iOJ5KXrAO • 信噪比满足(<30db)
W*r1Sy • 杂散光满足(<5%)
J^y?nE(j yV?qX\~* 11.总结 0,5)L\{
R • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
E4,
J"T|@ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
XJe}^k • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
Z]08gH • 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。
+=K =B • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。