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。
AT1cN1:4? #1haq[Uv7 1.建模任务 N]
sbI)Z@ C<J*C0vQO DOE:扩散器
ht2Fie 直径:1.4mm X 1.4mm
C!^A\T7p 相位等级:2
Sn*s@RE\s 像素尺寸:>1um
#4m5I=" M^ '1Q.K
rtS cQ 2.照明光束参数 ,CyX*k8o
<CVX[R]U
mj'~-$5T 5&s6(?,Eu
波长:632.8nmm
jz<}9Kze
激光光束直径(1/e2):700um
PFX,X Xq$-&~
3.期望输出场参数 AF#:*<Ev 4nm.ea|
W5Z-s.o *Vl#]81~ • 直径:1°
<}WSYK,zUY • 分辨率:≤0.03°
i[KXkjr • 效率:>70%
G K~A,Miqk • 杂散光:<20%
v>LK+|U q.=Q 4.设计和优化方法 W\>O$IX^e ywp_,j9F • VirtualLab Fusion可以使用不同的设计和优化方法。
/}@F
q • 对于此案例,迭代傅里叶变换算法(IFTA)用于设计和优化(DOE)期望的衍射光学元件。
]z'L1vQl7 ;t +p2i 5.配置方法 : 2%eh
k4$zM/ob YWn""8p;P 你可以
Mrk3r/
8w • 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。
M@es8\&S. • 或手动进行一切配置(更高级的方法)。
,mm97I HVA:|Z19 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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Zu 0 8L;u7u
$Zyuhji^ P WS8Dpb 6.设置输入光束参数 :.AC%'S 9c]$d
VL*5 |I1,9ex 腰束和发散角的定义:1/e2 Waist Diameter,Divergence Full Angle。
dE8f?L' |[n\'Xy;{
I7Kgi3 2j4202 设置波长为632.8nm,腰束直径为700um。
4-[U[JJc gWHY7rv 7.光学系统 8WDL.IO
?&0CEfa?
10zM8<bl 7a9">:~ 选择光学系统为角谱(Angular Spectrum)。
9K}DmS 6?}|@y^fb
mIf)=RW Ijiw`\; 光学系统周围介质默认为空气。
(zsmJe 7Q{&L#; 8.期望输出场设置 fV4eGIR&
j6^.Q/{^
kVsX/~$ ])y)]H#{ 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)。
4;~xRg;u&* pqs!kSJV 9.参数确认过程中的提示 NUiv"tAY
W:<2" &7
2Ax(q&`9 w$$pTk|&n a?Fz&BE • 指定要创建光图样的期望光学分辨率。
SLP$|E; • VirtualLab Fusion给出了一些有用的建议。
Z]LP18m9kl • 考虑到在相干
照明下,光图案由散斑组成。为了获得清晰的期望光图案,散斑尺寸应该小于光图案的最小细节。
"
AvEo • 散斑大小由分辨率影响,但不能任意控制。
nZj&Ma7R 3U?gw!M> 10.警告 r9}(FL/)b
b/.EA'/ w@WtW8
p^ 出现以下情况,会出现红色警告信息:
S9:ij1 • 通告指定的光学系统,不能达到期望的分辨率。
UBv#z&@[ • 光学系统将创建离散点,而不是散斑图。
8B6(SQp% • 光学系统或指定分辨率并不能实现光图案所有的细节。
clqFV
.vmCKZ 单击Optimize Resolution按钮来帮忙调整系统参数。
CA|W4f} 2|!jst 11. 帮助改变参数 `Q+O#l? 3J4OkwqD
9_*3xu<7i @?tR-L<u • 这个对话框会显示分辨率是否适合典型的扩散器设计。
8}oe))b • 此处显示设置没有任何问题。
7zQGuGo( • 另外,通过这个工具,VirtualLab Fusion提供了某些确定选项以对参数进行调整,从而达到一个最佳的激光光束直径和分辨比。
4Vj]bm Tw/7P~* 12.DOE透过率函数参数 BThrv$D} #( 4)ps.
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