VirtualLab Fusion:基本工具箱+衍射工具箱 @fA{;@N "~VKUvDu 1.建模任务 Xm,fyk>
(PPC?6s • 这个案例演示了设计一个理想化微结构的光束整形镜。 6$OmOCA% • 光束整形镜产生一个任意相位调制(非离散相位级次)。 NnAIL;WS • 反射镜将高斯激光束整形成一个圆形高帽。 \:@6(e Bh • 这个案例将演示计算反射镜的光学函数。 ]WNY"B>+ • 在开始此案例之前,我们迫切建议您阅读案例LBS.001和545。 nReIi;pi P].Eb7I
S:z|"u:+ LGc8w>qE 入射激光光束
%vO(.A+ k;cIEEdZD
mx)!] B" @tSB^&jUWu \dQc!)&C9 •
波长:632.8nm
/[?}LrDO • 激光光束直径(1/e2):2.5mm
!n;3jAl&$ • 发散角(全角1/e2):≈0.01°
+tk`$g • M2值:1
H`M|B<. _p"u~j~%- qUfoEpW2=6 目标平面上期望强度分布
p"P+8"`
[Q:mq=<Z% F=Xb_Gd` 0to`=;JI • 直径(FWHM);3mm• 边缘宽度(能量从90%衰减到10%):70um
</'n={+q • 效率:>90%• 信噪比(SNR):>40dB
v2tVq_\AMx b~UWFX#U 2.设计概念 :^W}$7$T • 设计没有离散相位级的光束整形透过函数。• 第一步:忽略反射镜并且计算一个衍射光束整形器的透过率函数。• 第二步:由透射光束整形器的光学函数计算反射镜的光学函数。 第一步
:2KPvp7? 优化一个衍射光束整形器的透过率函数 1. 设计透射光束整形器
.RmFYV0, Y*#xo7#B 2.生成入射激光光束 [4xZy5V
ts<\n-f Sources-Gaussian wave
+\["HS7+'0 生成激光光束: @_t=0Rc - 点击Source→Gaussian Wave 0e&&k - 输入波长(wavelength)632.8nm和1/e2半径(1/e2 radius) ];CIo>
b_(
y_>DszRN`u Propagations-Automatic Propagation Operator
+wz1kPRs
Cgln@Rz
将高斯光束传输到激光整形器平面上去: Y'000#+
- 点击Propagation-Automatic Propagation Operator 4RctYMz
- 传播距离(Propagation Distance):50mm db_Qt' >
#)n$Q^9& 3.生成期望输出场 0Sk~m4fj( iOfO+3'Z_U
rMVcoO@3 Q\zaa9P
ie[X7$@ • 点击Source→Super Gaussian Wave '0~?zP • 输入波长(wavelength):632.8nm,HWHM半径(HWHM radius)和边缘宽度(edge width) NA$)qX_ 3f$n8>mq
4.生成IFTA优化文件 /$clk=
)-"<19eu Diffractive-Diffractive Beam Shaper
5s\;7>
\^0>h`[
j=U"t\{
4S*ifl
打开衍射光束整形器对话框:Design-Beam Shaper Design-Diffractive Beam Shaper &u^]YE{
设置入射场(照明高斯激光光束,传输50mm后的光束)和期望输出场(高帽)
E,\)tZ;,
选择优化区域创建方法 74N_> 1!j
这个案例将演示设计菲涅尔类型光束整形元件。这意味着光束整形器将包含衍射透镜以在定义的距离下生成高帽。 +5I5
选择菲涅尔设置并且输入一个100mm的距离值。 p2(ha3PW
gFuK/]gzI
=\u,4 假定光束整形器不包含矩形像素。像素因子应该减小到1。 $Tv~ *|a VirtualLab可以自动计算光束整形器传输的采样距离。然而为了减小优化的数值计算量,我们将采样距离/像素大小设置为7.5um×7.5um。 J<H]vs 光束整形器孔径直径必须至少为入射激光光束直径(1/e2 )的两倍。 #-Mr3 点击Next。 `%~}p7Zu @f"[*7Q`/
)2wf D
LmyaC2
}|/A &c
这个页面给出了入射场,透过率函数以及期望输出场三者采样距离的概观。 Y=|20Y\K
点击Create Optimization Document 以生成IFTA优化文件。 \:@7)(p\;
I9L3Y@(f6m 5.光束整形器透过率函数的优化 ^w%%$9=:r F0&ubspt