这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
8_{XrTw( 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。
\4n9m
hD,@>ky 2.模拟任务 &?M'(` ~ 9ZG__R3B1\ DOE:
hSXZu?/ 相位型衍射
oD_#oX5\ 光束整形器
k!{h]D0 直径:2mmx2mm
PY[!H<tt 形状:圆形
cWp5pGIzfp 相位级次:16
6&L8{P L87=*_!B;
A2"$B\j1 3.建模任务:入射光场 "2GssBa ;c|G 高斯准直
激光光束的光束
参数 vf?m-wh yOE N*^6 •
波长:632.8nm
,e+S7YX • 激光光束直径(1/e2):1mm
Z'_EX7r wu19Pg?F
jo ~p#l.' ^\FOMGai 4.建模任务:期望输出光场 qQe23,x@5 <%=@Ue 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
Mf`@X[-; y5N,~@$r • FWHM-直径:0.5mm
xB,(!0{` • 边缘宽度:50um
=QW:},sp • 效率:>95%
rNeSg=j • 信噪比(SNR):>30dB
-](3iPy} • 杂散光:<5%
U&L?IT=x X;3gKiD
B2)SNhF2Y ])mYE
}g 5.设计方案 +tp@Tb U\UlQp? • 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)。
|"k+j_/+ • 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)。
Yjix]lUXVf }+BbwBm&
)X5en=[)O E(0 [/N~ 6. 衍射光束整形器会话编辑器 T<~?7-O" Hb@PQcj • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
_A=Pr_kN • 用户必须输入所需的信息
6F08$,%Y - 入射场
);*#s~R - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
A9ru]|? -
系统参数
0uS6F8x@ - 制造条件
OM#eJ,MH<) H]&^>Pvh
~\[\S!" XV:icY 7.设计过程 ^:,I #] eC*-/$D
zM++Z* U$AV"F&!&}
Z)RV6@( k+y>xI, 设计和优化过程由两步完成:
d(;Qe}ok> 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
.dl4f"k 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
t^(wbC ql%]t~HR0 8.系统模拟 KcF#c_f
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
w$z]Z- • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
VVm8bl.q • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。
_.K<#S • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
nZ~J&QK- -aF\
u[b
Evb %<`gd 3NxwQ,~ 9. 初始几何光学设计的结果 ff.;6R\ 6@cT;=W;xj
ul[+vpH9 \EOPlyf8x 感兴趣的优化函数
f)%8*B • 效率满足(>95%)
pTIE.:g( • 信噪比不满足(<30db)
U8icP+Y • 杂散光不满足(>5%
D+69U[P_A A"R5Fd%6pc
Bd-@@d.H< Tq`rc"&7u 10. 后续IFTA优化后的结果 */E5<DO Uh8c!CA8:\
e BxOa M3/_E7Qoj
G$!JJ.
)d ^Yu%JCN8g 感兴趣的优化函数
3v7*@(y • 效率满足(>95%)
B kWoK/f4 • 信噪比满足(<30db)
`w/`qG:dK • 杂散光满足(<5%)
WwYy[3U :;u?TFCRx 11.总结 kPg| o3H • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
3CArUP • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
L>1i~c&V • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
8^ezqd` • 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。
<zh N7=" • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。