此案例演示了设计和
优化衍射光学元件的(DOE)作为光扩散器,来生成矩形高帽图样。
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k-c 1.建模任务 pOI+ ^qbX9.\ DOE:扩散器
oz5o=gt7 直径:1.4mm X 1.4mm
F.8{
H9` 相位等级:2
gSj-~kP 像素尺寸:>1um
Xy*X4JJh^ >2syF{`j
,H[AC}z2X 2.照明光束参数
k7{fkl9|#
lO $M6l
)+t5G>yKK \Di~DN1
波长:632.8nmm
)Qxv9:X
激光光束直径(1/e2):700um
Y)u}+Yg ^RWt 3.期望输出场参数 GvzPT2E! ]|`gTD6
['km'5uZ^ A}y1v;FB • 直径:1°
{t/!a0\HS • 分辨率:≤0.03°
u
F*cS&'Z • 效率:>70%
sf*SxdoZU • 杂散光:<20%
Y(SI`Xo[ !RcAJs' 4.设计和优化方法 ,Vs:Lle Zc4hjg • VirtualLab Fusion可以使用不同的设计和优化方法。
8]?1gDS|9O • 对于此案例,迭代傅里叶变换算法(IFTA)用于设计和优化(DOE)期望的衍射光学元件。
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5.配置方法 Y|VzeJC
$m=z87hX EhFhL4Xdn 你可以
.V.N^8(:a • 使用辅助会话编辑器,进行
光学系统的设置并且配置优化和设计文档。
fA,+qs • 或手动进行一切配置(更高级的方法)。
R-Fi`#PG2 ?3Jh{F_+ 通过点击Start→Diffractive Optics→Regular Shape Diffuser 看可以打开会话编辑器的开开始页面。如下图所示。
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rb tV,Y 5nj~RUK 6.设置输入光束参数 GC\/B0! %|,<\~P
CXQ?P t!u*6W|@ 腰束和发散角的定义:1/e2 Waist Diameter,Divergence Full Angle。
.FXQ,7mZ- :9h8q"T
&"kx(B H);'\]_'x 设置波长为632.8nm,腰束直径为700um。
^r& {V"l] $Tur"_`I; 7.光学系统 j d81E
z>0"T2W
y
rka:.#! aBI]' D; 选择光学系统为角谱(Angular Spectrum)。
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OX`n`+^D *=7[Ip<X 光学系统周围介质默认为空气。
%xfy\of+Nk `?@7 KEl> 8.期望输出场设置 W^N"y&
$ vjmW!
O
$ B9=v Yq^y"rw 维度设置为二维高帽(2D Top Hat),高帽(Top Hat)形状设置为矩形(Rectangular Shape)。
~ 9;GD4 JgB# EoF 9.参数确认过程中的提示 ~?&ijhZ
fA8+SaXW%
3-R3Qlr 6-=_i)kzq EC~t'v • 指定要创建光图样的期望光学分辨率。
l17ZNDzLU • VirtualLab Fusion给出了一些有用的建议。
qc6IH9i` • 考虑到在相干
照明下,光图案由散斑组成。为了获得清晰的期望光图案,散斑尺寸应该小于光图案的最小细节。
V3o AZ34) • 散斑大小由分辨率影响,但不能任意控制。
*[5 *02( J 10.警告 @,MdvR+a
eFio, E%^28}dN 出现以下情况,会出现红色警告信息:
0uz"}v) • 通告指定的光学系统,不能达到期望的分辨率。
<n\.S • 光学系统将创建离散点,而不是散斑图。
eC$v0Gtq • 光学系统或指定分辨率并不能实现光图案所有的细节。
{Pb^Lf > K|G$s 单击Optimize Resolution按钮来帮忙调整系统参数。
n{t',r50 1,j9(m2 11. 帮助改变参数 +I <Sq_- c Vn+~m_%
hQm4R]a A,{D9-% • 这个对话框会显示分辨率是否适合典型的扩散器设计。
B0i}Y-Z • 此处显示设置没有任何问题。
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