| infotek |
2020-11-10 10:42 |
设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽
1.简介 g!QumRF %B?5l^W@ 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 }9kq? 展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 l00D|W_9 oy'+n- 2.模拟任务 S:j0&* ~iSW^mi g[n8N{s DOE: IpP0|:} 相位型衍射 0jS/U|0 光束整形器 lt]U?VZ 直径:2mmx2mm !6%mt} h 形状:圆形 OH(+]%B78 相位级次:16 %)e+w+ g\Zk*5(
t5qAH++axN 3.建模任务:入射光场 e{O5y8, |q>Mw-= u rOG Oa$ 高斯准直激光光束的光束参数 [4t KJ+v r/v&tU • 波长:632.8nm ^/uGcz|. • 激光光束直径(1/e2):1mm .s?OKy g=(+oK?
oGqv,[$qN yKI.TR# 4.建模任务:期望输出光场 +NY4j-O bi[l , Ed-gYL^< 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): xRUYJ=|oh g}-Z]2(c# • FWHM-直径:0.5mm D^{:UbN • 边缘宽度:50um MocH>^, • 效率:>95% v3"xJN_,[p • 信噪比(SNR):>30dB NZuFxJ-` • 杂散光:<5% Y<+4>Eh ~}AP@t*
o~K 2K5I :I('xVNPz 5.设计方案 Uk9g^\H<D h"ylpv+ w-$w • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 ^4[[+r • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 m { fQL Uz|]}t5V
"BRE0Ir: cZ >W8{G 6. 衍射光束整形器会话编辑器 q@9i3*q; r\d:fot p#d UL9 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 m #QI*R
XP • 用户必须输入所需的信息 JWL J<z - 入射场 ];;w/$zke - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) @45 H8|:k - 系统参数 ea0tx3' - 制造条件 B6\VxSX4{ H\mVK!](D
D8Rmxq! LDeVNVM 7.设计过程 E+zn\v :$aW@?zAY
L@r.R_*H?s 17)M.(qmuP
HW726K* M[u3]dN , ~xU>L^ 设计和优化过程由两步完成: "ru1 ;I
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 _KVB~loT 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 [Z\1"m sVd_O[ 8.系统模拟 qk,y |7p • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 F |81i$R • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Vor9
?F&w • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 X&.$/xaT • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 "n }fEVJ, ~^~RltY
tcEf
~|3 :s '"u] 9. 初始几何光学设计的结果 T1HiHvJ ]wpYxos
K)UOx#xe1 &W+G{W{3 /%9p9$kFot 感兴趣的优化函数 ptyDv • 效率满足(>95%)
jnzz~: • 信噪比不满足(<30db) s4`*0_n • 杂散光不满足(>5% !9 LAXM ]#q7}Sd
L_ qv<iM$ 5zw23! Qfu*F} 10. 后续IFTA优化后的结果 n3g
WMC N vHy'
>m6,xxTR GnrW{o
soQzIx zGd*Q5l 感兴趣的优化函数 lEbR) B, • 效率满足(>95%) OGi4m | • 信噪比满足(<30db) .Xz"NyW • 杂散光满足(<5%) I u~aTgHX% Q0uO49sg 11.总结 ]AA*f_! • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 p
z+}7 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 T{{AZV"pB • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ~uZLe\>K • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 K[a< • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 @1-GPmj- UH,4b`b P}WhE QQ:2987619807 -5,y
1_M
|
|