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。
vVc:[i W=5+k0Q ,r{*o6 避免0级衍射产生的影响 r=n| MT^O 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。
T~s/@*y9 结果预览 2n?\tOm(V 光束和图案条件→设计目标图案（DTP） |}^[f] 光束：尺寸评估
THJ KuWy 图案：导入、准备、预变形、采样考虑
@p Qv}% =}\]i* 15m处的光斑尺寸 w4'(Y,(` 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。
'97)c7E 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。
po*s L'6_~I 关于设计目标模式（DTP）的相关信息 j:"+/5rV8 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。
9r+ `j 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。
(sS[F-2R7 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。
[ A|W0 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。
-kES]P?2 |4-c/@D.~ 用于设计的预扭曲图案 eG|e1t K+ 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。
bVtboHlY ^4Tr
@g#]" 采样和测试DTP C+P}R]cT" 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。
c1wgb8 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。
L}nj#z4g 基于完整样本的小部分创建测试设计也很有帮助。
2c5>0f 4I"Q T(; 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。
cy)L%`(7 相关的目标点直径约为[6.5；13.9] mm。
L45&O
*% 测试设计 miuJ!Kr' 用于确定输入光束直径的可实现光纹理比较
V?Lf& X? BS*cG>T 会话编辑器 1k2Ck IFTA：测试模式的设计和结果 j!mI9*hP 20^F -,z hz Vpv,|G 图案纹理/印象→选择照明的束腰 1kio.9NIp 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）
9`dQ7z.8t 1.
标准重叠→最小斑点
)pr pG ! 2. 更少的重叠→扩散器和分束器之间的临时外观
Y4@~NC U/ 根据主观评价，这是最好的解决方案
uz>s2I}B 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。
|1g2\5Re ~S|Vd 完整的设计，优化函数和仿真 GuM-H $, 杂散光，效率和全输出场图案
<2A4}+p: t1Hd-] 28V 优化区域 v6s8 p 下方的插图显示了人们感兴趣的各个领域及其目的。
?j8CkqX! 为了提高对比度，从而减少所需图案周围的散射光，在投影表面的区域（黑色矩形）中引入了一个优化区域。
}-zx4<4BH 之后，我们将使用一个光阑（绿色矩形），它只传输由图案产生的光，并阻止来自周围环境的杂散光。
\5s!lv*& 不同模式的设计 &^9f)xb 为了便于比较，我们进行了连续相位值、8相位和4相位台阶的元件设计。
l3-Ksw U 作为优化区域，可以使用 LightTrans标志图案本身或与投影区域连接的扩展区域。
Lrq+0dI 65 8k_,Hni 可视化IFTA设计评估（振幅） 4DuZF
-y 相邻的图显示了不同设计模式下的衍射级次。
"kP.Kx! 每个像素代表一个衍射级次。
e6s L N 每个设计都可以进一步优化。然而，对于这个比较，所有的结果都是使用原始的IFTA默认设置生成的。
YvBUx#\ 对于这个应用，我们将坚持使用4台阶元件类型，它制造起来应该是更容易和更便宜的。
Ma-^o<{ 采用梯形区域作为优化区域，也提高了4台阶元件的对比度。
]P(Eo|)m deHBY4@ 从优化的4台阶相位传输函数中得到的结果通过使用IFTA的调整选项，4台阶设计可以显著优化。
Pl1:d{"d 想了解更多信息，请参见附录。
hH"3 Y}U@ w$Dp m.0( 有光阑阻挡杂光的最终系统 %=#&\ldPS 附录 *>_:E6) 扭曲的设计图案的准备 >:OOu f# 测试仿真的系统调整
;-*4 (3lu 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。
7:x.08 
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。
I FG`
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。
aEZl ICpU7 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。
]NTHit^EX 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。
