这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
#T1py@b0zA 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。
1'or[Os3= G.Z:00x 2.模拟任务 XdX1GH*C jj2 [Zh/h DOE:
YvD+Lk' hm 相位型衍射
P` Hxj> { 光束整形器
?ACflU_k 直径:2mmx2mm
64Gd^.Z 形状:圆形
o$]wd*+ 相位级次:16
|
+osEHC ocCq$%Ka
oc+TsVt 3.建模任务:入射光场 22aS
<@} 1p&e:v 高斯准直
激光光束的光束
参数 xj8yQ Y1 N `-\'h •
波长:632.8nm
Y 3W_Z • 激光光束直径(1/e2):1mm
Z<L|WRe '4-J0S<<_
f]Jn\7j4 \ng!qN 4.建模任务:期望输出光场 nBw4YDR! _L}k. 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
Dv~W!T i 84g$V}mp • FWHM-直径:0.5mm
~6YTm6o • 边缘宽度:50um
FXMrD,qVg • 效率:>95%
?=zF]J:G1w • 信噪比(SNR):>30dB
NWnUXR • 杂散光:<5%
{k
BHZ$/ D6X0(pU0
$gZC"~BR AA=zDB<N 5.设计方案 Hw"LoVh uG-t)pej • 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)。
P1cI]rriW • 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)。
?|4Y(0N u^2)oL
[;6,lI} -|F(qf 6. 衍射光束整形器会话编辑器 R( 2,1f=d ,xcm:;& • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
3|++2Z{}, • 用户必须输入所需的信息
d\eTyN'rA - 入射场
}EJAC*W, - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
M3m)ui z -
系统参数
8d|/^U.w~V - 制造条件
Dk^,iY(u 7-#R[8S
V
LXU !H)Cua) 7.设计过程 XC*!=h* `1xJ1z#
Al93x S/?!ESW6
T)CEcz }Bk>' 设计和优化过程由两步完成:
{7F?30: ] 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
:o37 V! 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
Ca]V%g( v%
c-El% 8.系统模拟 Xi
8rD"v • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
U"T>L • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
+.3,(l • 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。
}57d3s • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
[TaYNc!\ +M s`C)f
}f;cA h.t2 ;O, b 9. 初始几何光学设计的结果 h0c&}kM vyhxS .[9
HYcwtw6 =5kTzH. 感兴趣的优化函数
hsJS(qEh.' • 效率满足(>95%)
$T2n^yz • 信噪比不满足(<30db)
r1]DkX <6 • 杂散光不满足(>5%
kN8?.V%Utw Y'9<fSn5&
>XU93 )CX }'c@E0" 10. 后续IFTA优化后的结果 ~=Q|EhF5 $ 0Up.
'kE^oX_ TM*<hC
no
UXRQ R2B0?fu 感兴趣的优化函数
;Y@"!\t} • 效率满足(>95%)
Zt{\<5j • 信噪比满足(<30db)
!<AY0fpY • 杂散光满足(<5%)
^hIKDc!.m !1{kG%B= 11.总结 >G<.^~o • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
j|c6BdROl • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
R3!3TJ • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
Q!(qL[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。
W:XN! • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。