切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1032阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    7377
    光币
    31026
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-06
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 b\U p(]  
    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。 #SzCd&hI  
    3r)<:4a u&  
    2.模拟任务 B[]v[q<  
    m),3J4(q  
    DOE: F`3J=AJOJ  
    相位型衍射 %Tn0r|K  
    光束整形器 2 f8Cs$Opb  
    直径:2mmx2mm *:q,G  
    形状:圆形 5F8sigr/h  
    相位级次:16 `xO9xo#  
    c&+p{hH+  
    Puu O2TZ  
    3.建模任务:入射光场 P(1 bd"Q  
    i_? S#L]h  
    高斯准直激光光束的光束参数 7yU<!p?(  
    O>=D1no*  
    • 波长:632.8nm 6QCU:2IiL  
    • 激光光束直径(1/e2):1mm @bN`+DC!<  
    8( ^;h2O!  
    ^_5Nh^  
    8?lp:kM  
    4.建模任务:期望输出光场 wX3x.@!:  
    K% ) K$/A  
    期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): g,5r)FU`  
    *Ge2P3  
    • FWHM-直径:0.5mm 26Y Y1T\B)  
    • 边缘宽度:50um Zd/ACZ[  
    • 效率:>95% 9Bl c  
    • 信噪比(SNR):>30dB {xm^DT  
    • 杂散光:<5% zCdQI  
    cO,ELu  
    s V70a 3#  
    $Ik\^:-  
    5.设计方案 T@[(FVA N  
    VO|2  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 x[Xj[O  
    • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 ~.;S>o[  
    *5DOTWos  
    #`tn:cP  
    tBNkVh(c  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 fmDU  
    7/.-dfEK  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 "(uEcS2<  
    • 用户必须输入所需的信息 M<t>jM@'A#  
    - 入射场 Is~bA_- ;  
    - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) s 2t'jIB  
    - 系统参数 \Uun2.K  
    - 制造条件 >;S/$  
    ipB*]B F[  
    Dp 0   
    Q ^%+r"h  
    7.设计过程 =4z:Df  
    i 7:R4G(/#  
    \S(:O8_"68  
    o<f[K}t9  
    j%R}  
    %C*oy$.  
    设计和优化过程由两步完成: 8UArl3  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ?pdvFM  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 uX*H2"A  
    AY['!&T  
    8.系统模拟 @; ayl  
    • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 8M m,a  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 oXG,8NOdC  
    • 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。 LGq}wxq  
    • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 1bb~u/jU  
    <7TE[M'  
    iQpKcBx  
    ,mH2S/<}S  
    9. 初始几何光学设计的结果 TCJH^gDt  
    >IO}}USm  
    #"%=7(  
    ou6|;*>d  
    感兴趣的优化函数 $aTZC>R  
    • 效率满足(>95%) RrSo`q-h+  
    • 信噪比不满足(<30db) "YD<pRVB  
    • 杂散光不满足(>5% 5S:#I5Wa  
    z-nhL=  
    5% C-eB  
    dL5u-<y&  
    10. 后续IFTA优化后的结果  lTsl=  
           tv,iCV  
    qCOe,$\1/  
    GYYk3\r  
    G&MI@Hq  
     g!5`R`7  
    感兴趣的优化函数 y)?Sn  
    • 效率满足(>95%) eZs34${fN  
    • 信噪比满足(<30db) RVtb0FL  
    • 杂散光满足(<5%) -sl] funRy  
    =xFw4 D9  
    11.总结 QcG4~DEX4  
    • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 BKe~ y  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ;_)&#X,?(  
    • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 7:t+  
    • 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。 ]cLO-A  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
     
    分享到