这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
0Ke2%+yqJ 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。
,!H`@Kl cJE4uL< 2.模拟任务 3a?|}zr4 Q{|_"sfJ DOE:
p`2Q6 相位型衍射
L1#_ 光束整形器
1'!D
直径:2mmx2mm
d@%PTSX 形状:圆形
cT5BBR 相位级次:16
NTo[di\_ /_X`i[
bcgXpP 3.建模任务:入射光场 LAFxeo Q@1SqK#-DQ 高斯准直
激光光束的光束
参数 "TI>_~ O\SH;y,N •
波长:632.8nm
ix hF,F • 激光光束直径(1/e2):1mm
Y P,>vzW hSz_e
T>pyYF1Q 2bOl`{x 4.建模任务:期望输出光场 a!EW[|[Q ~.>8ww 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
yl&s!I {FX]1: • FWHM-直径:0.5mm
f/QwXO-U • 边缘宽度:50um
-'F27]) • 效率:>95%
<#wVQ\0C • 信噪比(SNR):>30dB
3Vbt(K • 杂散光:<5%
nu)YN1
* W^7yh&@lU
.D*~UI ][KlEE>W2 5.设计方案 @?jtB M0g=gmau • 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)。
YG /@=Z. • 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)。
G`;\"9t5h ]j!pK4
l3*GQ~m7 Y/5(BK) 6. 衍射光束整形器会话编辑器 5$$#d_Gj ?6]B6 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
peHjKK • 用户必须输入所需的信息
lMH~J8U3 - 入射场
Sl-9im1 - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
D2GF4%| -
系统参数
1]9w9!j - 制造条件
-k@1#c+z L[Ot$
A;^ iy]" 4*L*"vKa 7.设计过程 MsBm0r`a E[7E%^:Mg
SME9hS$4 as'yYn8
?"^{:~\N =@pD>h/~ 设计和优化过程由两步完成:
[Y~~C J 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
4"H*hKp 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
g*(z.
ZyDNtX% 8.系统模拟 a]Pw:lT • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
a#{"3Z2| • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
{6WG • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
73]8NVm • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
"GR*d{
q)f_!N
4lWqQVx :p,|6~b$ 9. 初始几何光学设计的结果 V0rQtxE{F I 44]W &
j
RcE241 (~%NRH<\ 感兴趣的优化函数
gL-kI*Ra • 效率满足(>95%)
gS'7:UH, • 信噪比不满足(<30db)
6^t#sEff] • 杂散光不满足(>5%
IC5QH<.$C ?AD-n6
$8i`h}AM <ch}]-_ 10. 后续IFTA优化后的结果 ;[UI]?A% Y<u%J#'[
#HH[D;z SMIDW}U2S
:o~'\:/ C0KFN 感兴趣的优化函数
b_ak@LYiu • 效率满足(>95%)
{lH'T1^m • 信噪比满足(<30db)
mI!iSVqr • 杂散光满足(<5%)
\O4s0*gw uS,?oS 11.总结 j~1K(=Ng • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
-3i(N.)<; • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
c+E \e] { • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
-(F}=o' • 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。
Q,JH/X
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。