摘要衍射扩散器可以被设计来创建任何图案。在这里，我们展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以设计、
优化、建模和
仿真这种衍射
光学元件（DOE）并把公司的标志投射到一幢大楼上。有不同的方法来生成光的图案。利用相干
激光和衍射扩散器元件，可以实现良好的效率和有趣的光纹理，这将在下面进行演示。
DXx),?s> V*1-wg5> F7U$ 7(I2G 避免0级衍射产生的影响 :[bpMP<bz; 为了阻挡0级衍射，衍射扩散器将被设计成产生一个离轴LightTrans标志。
[A#>G4a< 结果预览 /[>zFYaQ 光束和图案条件→设计目标图案（DTP） 0l~z0pvT 光束：尺寸评估
PAs.T4Av^ 图案：导入、准备、预变形、采样考虑
~Ut?'}L(
d ;-!O +c 15m处的光斑尺寸 s
Vg89I& 扩散器元件以创建所需图案的方式偏转入射光束。分辨率由单个光束点的大小决定。通过一个简单的光学设置，我们确定可实现的光斑直径为≥5毫米。
9R JFj?^" 同时，我们已经可以识别出哪种束腰还没有完全进入目标平面远场。
p@%H.
5&& mZ4I}_\, 关于设计目标模式（DTP）的相关信息 48[b1#q] 用于设计的迭代傅里叶变换算法（IFTA）用于在准直光
照明的透射函数平面与k域偏转光方向的相关目标值之间进行优化。
`;z;=A* 对于近轴
系统，k域的模式与平行于DOE平面的空间域的模式成正比。
xqzB= 0 对于这里提出的设计，因此必须在这个平行平面中定义模式。
iS}~e{TP/ 这种几何扭曲的图案可以很容易地使用另一个简单的光学设置。
j$=MJN0 mM-7
j z 用于设计的预扭曲图案 !E9A=u{ 通过下面的光学设置，我们可以很容易地计算出预期屏幕上任何期望的
投影光形状在平行于DOE倾斜的平面上的样子。这些扭曲的图案可用于设计过程。
I8L oXY `g:bvIV5x> 采样和测试DTP m,# Us 根据所需的光图案纹理，必须考虑一个合适的图案采样，因为DTP的每个像素中心代表一个由扩散器偏转的光束的目标位置。
K] yUPx 根据我们在此场景中的经验和意图，我们选择了5 mm的采样距离。
TPWqiA?3Cp 基于完整样本的小部分创建测试设计也很有帮助。
5c-'m? k BnIZ+ fg= 采样距离为5mm的图案的目标点直径为了显示不同类型的散斑图案，所考虑的束腰直径将在[0.9；2.0]mm的范围内。
`&>CK`%Xu 相关的目标点直径约为[6.5；13.9] mm。
UjH+BC+9`b 测试设计 J3AS"+] 用于确定输入光束直径的可实现光纹理比较
2jH&@g$cl; $jL+15^N0+ 会话编辑器 q{RT~,% IFTA：测试模式的设计和结果 VMV~K7%0 bT c'E# a~O](/+p; 图案纹理/印象→选择照明的束腰 ~:):.5o 上述结果为不同的目标点重叠场景提供了三种代表性的纹理：（较大的重叠导致较大的斑点和较高的峰值）
r+;AE N48 1.
标准重叠→最小斑点
X1\ao[t<;c 2. 更少的重叠→扩散器和分束器之间的临时外观
# {|F2A M 根据主观评价，这是最好的解决方案
6D1tRo 对于这个应用，选择了标准的重叠，产生了一个自然的，火焰状的纹理。
Ub<^;Du5 vAo|o * 完整的设计，优化函数和仿真 Dv-ubki 杂散光，效率和全输出场图案
b'Tk Ya^ >}> cJh6 优化区域 E>w| i 下方的插图显示了人们感兴趣的各个领域及其目的。
n<66 7
< 为了提高对比度，从而减少所需图案周围的散射光，在投影表面的区域（黑色矩形）中引入了一个优化区域。
(S
k+nD 之后，我们将使用一个光阑（绿色矩形），它只传输由图案产生的光，并阻止来自周围环境的杂散光。
AX2On}&bf 不同模式的设计 F)4;:".zna 为了便于比较，我们进行了连续相位值、8相位和4相位台阶的元件设计。
j[\aGS7u 作为优化区域，可以使用 LightTrans标志图案本身或与投影区域连接的扩展区域。
-
u'5xn7 C4
@"@kbr 可视化IFTA设计评估（振幅） e?eX9yA7F 相邻的图显示了不同设计模式下的衍射级次。
.GNl31f0 每个像素代表一个衍射级次。
Gt5'-Hyo 每个设计都可以进一步优化。然而，对于这个比较，所有的结果都是使用原始的IFTA默认设置生成的。
ICXz(?a 对于这个应用，我们将坚持使用4台阶元件类型，它制造起来应该是更容易和更便宜的。
yZ57uz 采用梯形区域作为优化区域，也提高了4台阶元件的对比度。
7P7d[KP< g'{hp: 从优化的4台阶相位传输函数中得到的结果通过使用IFTA的调整选项，4台阶设计可以显著优化。
D}7G|gX1 想了解更多信息，请参见附录。
5sK1rDN Y#aHGZ $i 有光阑阻挡杂光的最终系统 R|O."&CAB 附录 hNGD `"U 扭曲的设计图案的准备 X1; ljX 测试仿真的系统调整
)6,Pmq~) 优化四台阶相位传输函数
设计是以牺牲均匀性为代价优化的，但这是可以忽略的，可以从下面的结果中看到，并在下一张幻灯片中解释。
Pg/$ N5-> 
对于衍射扩散器元件，均匀性误差通常不是那么重要。下面的图显示了IFTA和斑点系统的仿真结果，这说明了不太均匀的工作处理不会产生明显不同的散斑模式。
=}Xw}X+[WY 实际产生的强度纹理由理论最小值和最大值之间的值表示，这是由所有涉及的重叠光束的理想的相消和理想的相长干涉（具有随机相位值）造成的。灰色的图显示了一个（红色的）目标点与其相邻点的重叠。
FV W&)-I 当然，在设计中台阶设置不同，导致不同的均匀性误差，结果也会有所不同。但是由于在IFTA过程中相同的起点（初始传输），产生的散斑形状仍然可以很好地比较。
这些圆圈对应于1/e²的直径。
CX fPC[o 因此，这种比较给了具有不同均匀性误差的散斑现象的代表性纹理。
