这个案例演示了如何设计和
优化一个二元衍射
光学元件(DOE),并将其作为光束分束元件以来生成一个2D光斑阵列从而表示一个由bitmap文件定义的光图案。
/KNR;n' v9FR 1.建模任务 d2V\T+= P{9wJ< 2.照明光束参数 O2?yI8|Jn E_I-.o| $${3I4
波长:532nm
wVFa51a)yy
激光光束直径(1/e2):500um
~(-1mB, x;`Gn_ 3.理想输出场参数
~ @*q8lC _KKux3a 位图文件:DO.007_Diffractive_Beam_Splitter_for_2D_Light_Mark_01.BMP
|&xaV-b9W 衍射级次距离:1mm×1mm
o5 ~VT!'[ 效率:>60%
uF1 4; 杂散光:≤10%
""
>Yw/' 一致性误差:<10%
.AOc$Nt 6P}?+ Gc n1GX`K 4.设计和优化方法 ']fyD3N A,t g268 VirtualLab允许不同的设计和优化方法。
5z9hcQAS 对于这个目前的情况,使用迭代傅里叶变换算法(IFTA)设计和优化期望的衍射光学元件(DOE)。
)/JVp> ,YjjL 1) 进入任意阵列分束器会话编辑界面
&bfM`h' 图1 点击Start→Diffractive Optics→Arbitrary Array Beam Splitter H ?9Bo!
图2 进入任意阵列光束分束器会话编辑界面 _
Pzgn@D
}No #_{ 2) 确定输入光场参数
^|6#Vx 图3 确定光源定义类型:束腰直径&全发散角 P^=B6>e
图4 指定光源的波长&束腰直径 1Az&BZU[
& wtE"w 3) 配置
光学系统 b;d7mh4 图5 确定光学系统类型
\)wVO*9*0 图6 指定光学系统的有效焦距和孔径直径
[%R?^*] xzOvc<u 4) 构建期望输出场
Sz<:WY/(x 图7 指定期望输出场构建方式 %'h:G
Bkd
W( sit;O 图8 选择相应的bitmap图片
H)E,([ 图9 确定期望输出场级次间的间距
?Fa$lE4 s.rQiD 5) 选择优化函数
TCzlu#w 图10 选择所需的约束函数
f/Y7@y R[6R)#o 6) 衍射光学元件透过率参数设置
Z:,\FB_U 图11 指定透过率参数类型以及相位阶次
dc4XX5Z Z.Z31yF:f 点击Finish,完成设计
>T*BEikC 0PFC%x 7) 分析最终的光束分束器系统
\'u+iB
g 图12 点击Go!进行模拟
^_3$f
8YE4ln 8) 输出评估
^`dMjeF .pe.K3G& VirtualLab允许评估任意优化函数。
m(:R (K(je 对于设计和优化的过程,计算不同价值函数,目的是确保满足一定的要求。
YGM7? o 3hBYx@jTO S{bp'9]$y 9) 设计和模拟结果
设计的光束分束器传输相位值 目标屏上的强度光图样
e@vZg8Ie 'Kkp!eZQ~ 10) 总结
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