这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
"?V4Tl~uu 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。
&F[/@ JQ'NFl9< 2.模拟任务 Eu\&}n`i ;Yyg(Ex DOE:
x&tad+T 相位型衍射
db:b%1hk: 光束整形器
[kgT"?w= 直径:2mmx2mm
Q2PY(
# 形状:圆形
m,$oV?y>j 相位级次:16
)MLOYX 1b
E$x^P
zuWj@YG\. 3.建模任务:入射光场 \&]'GsfF &@c=$+#C 高斯准直
激光光束的光束
参数 DIH.c7o Gk*Mx6|N •
波长:632.8nm
D|,d_W • 激光光束直径(1/e2):1mm
-]R7[5C: b4!(~"b.
bT*MJ7VVm {bl&r?[y 4.建模任务:期望输出光场 ]]Ypi=<' [ECSJc&i 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
R:x4j#( u }D.yI8 • FWHM-直径:0.5mm
g}@_
@ • 边缘宽度:50um
1[C,*\X8v • 效率:>95%
}XWic88!~ • 信噪比(SNR):>30dB
GptJQ=pV • 杂散光:<5%
3_B .W Lg[*P8wE
'N)&;ADx-G Cq?l> 5.设计方案 NwoBM6 # 2I(0EBW • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。
w#U3h]>, • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
5Y#yz>B@ ] .6+j&{WNo!
bdk"7N 9kuL1tcY 6. 衍射光束整形器会话编辑器 U")~bU 7gfNe kr~W • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
`MlQPLH • 用户必须输入所需的信息
'ADt<m_$ - 入射场
49^;T;'v - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
BJ<hP9# -
系统参数
` QXO+'j4 - 制造条件
rV)mcfw:Z oh-Y
Dr$k6kZ}'U 9e^[5D=L 7.设计过程 b/5?)!I }|%dN*',
]Vo;ZY_\ QUVwO
m
[0El z@.C M9HM: 设计和优化过程由两步完成:
!fZ\GOx 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
U8-#W(tRR 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
*?Nrx=O* fchsn*R%- 8.系统模拟 EeG7 %S
5( • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
QxH%4 )? • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
]@vX4G/ • 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。
X#'DS&{ • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
' 7+x,TszI gPh;
[5e}A& Urj8v2k 9. 初始几何光学设计的结果 pYa8iQ`6U; q.U` mtS
t>N~PXr 6X~.J4 感兴趣的优化函数
u n\!K • 效率满足(>95%)
d&4ve Lu • 信噪比不满足(<30db)
U<gMgA • 杂散光不满足(>5%
X0Y1I}gD Gole7I
'#!nK O2< f6vhW66:?x 10. 后续IFTA优化后的结果 QMLz 1fm4:xHH
"s]r"(MX Q@?8-
;>np2K<` 3O7]~5 j1 感兴趣的优化函数
x? tC2L • 效率满足(>95%)
_8A • 信噪比满足(<30db)
!iA3\Ai" • 杂散光满足(<5%)
Z<L}ur
rR]U Ff 11.总结 N;4bEcWjp • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
p.6C.2q~s] • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
Swz{5 J2C • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
)UbPG`x8 • 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。
$9+|_[ ]v. • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。