这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
p"ZvA^d\ 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。
|Ns4^2 u}[ a 2.模拟任务 QxYm3x5 $r/$aq=K DOE:
u2 s 相位型衍射
Zv;nY7B 光束整形器
4v\HaOk 直径:2mmx2mm
,|:.0g[n 形状:圆形
0K%okq|n 相位级次:16
]y_:+SHc HAxLYun(3w
o5o myMN 3.建模任务:入射光场 Z7a@$n3h i%K6<1R;y{ 高斯准直
激光光束的光束
参数 V*j l ba|xf@=& •
波长:632.8nm
>1j#XA8 • 激光光束直径(1/e2):1mm
-V/y~/]J tO M$'0u
k pgA2u7 EN!C5/M{& 4.建模任务:期望输出光场 W"c\/]aD W{F)YyR{. 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
5whW>T dk|LC-]`A • FWHM-直径:0.5mm
,*|Q= • 边缘宽度:50um
0;bdwIP3 • 效率:>95%
;g0Q_F@;p • 信噪比(SNR):>30dB
nn7LL+h • 杂散光:<5%
zm&[K53 YEu+kBlcQ
s2O()u- A8'RM F1 5.设计方案 f24W*#IX >+M[!;m} • 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)。
MB)<@.A0 • 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)。
yB UQ!4e L7rgkxI7k*
[c,V=:Cq b Hr^_ogN 6. 衍射光束整形器会话编辑器 duG!QS: (47?lw
& • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
dc)%5fV\ • 用户必须输入所需的信息
Cqr{Nssu - 入射场
D6bYg ` - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
"\o#YC -
系统参数
t"VT['8 - 制造条件
_k@cs^
S_P&Fv
XoKgs, y4 [G}dPXD 7.设计过程 Nc\DXc-N
~B;}jI]d[
p1UloG\ &>jz[3
)E9!m DTezG': 设计和优化过程由两步完成:
^Q8yb*MN 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
dmF=8nff 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
+f/
I>9G ?|5M'o|9 8.系统模拟 f;'*(( • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
#}^waYAk) • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
wkp2A18n • 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"GxXrl • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
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Ch"wp/[ u>
{aF{ 9. 初始几何光学设计的结果 _[6sr7H! kkl'D!z2g
&wQ;J)13 yQhO-jT 感兴趣的优化函数
cO5F=ZxR • 效率满足(>95%)
"1a;);S=*) • 信噪比不满足(<30db)
!<];N0nt# • 杂散光不满足(>5%
%6Gg&Y$j! 2K:A4)jZ
irlFB#.. YoKE=ln7 10. 后续IFTA优化后的结果 r?DCR\Jq Vlx.C~WYn
F6U#EvL T,!EL+o4
l= {Y[T& 9QU\J0c/ 感兴趣的优化函数
%,[,mW4l • 效率满足(>95%)
5UQ{qm*Q • 信噪比满足(<30db)
mu\1hKq;B • 杂散光满足(<5%)
Z1fY' f V*n$$-5
1- 11.总结 X.<3/ • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
~xqiasE#K • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
T";evM66 • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
i:YX_+n • 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。
Z
)c\B • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。