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设计和优化衍射光扩散器以生成高帽
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infotek
2020-11-12 09:56
设计和优化衍射光扩散器以生成高帽
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。
Ox9M![fC
&.[I}KH|B
1.建模任务
WYd9p; k
KtD XB>
@Io@1[k j
DOE:扩散器
rk &ME#<r
直径:1.4mm X 1.4mm
o^v]d7I8b
相位等级:2
U<I]_]
像素尺寸:>1um
{h0T_8L/
]\ t20R{z
|o<c`:;kt
2.照明光束参数
dF$&fo%
{JQCfs
k|`Qk!tr
}h1y^fuGi
$V,ZH* g
波长:632.8nmm
mv>-XJ+
激光光束直径(1/e2):700um
.~X&BY>qP
6k`O
3.期望输出场参数
jM:|%o
&[P(}??Y\
ujS C
B["jndyr
ZC"a#rQ
• 直径:1°
& tjL*/
• 分辨率:≤0.03°
lQ&J2H<w
• 效率:>70%
p# JPLCs
• 杂散光:<20%
Cs2kbG_
g[N3jt@
4.设计和优化方法
uc aa;zj
~ DP5Qi
• VirtualLab Fusion可以使用不同的设计和优化方法。
2`J#)f|
• 对于此案例,迭代傅里叶变换算法(IFTA)用于设计和优化(DOE)期望的衍射光学元件。
m=rMx]k
x27$h)R0v
5.配置方法
2=7:6Fw
'&/~Sh$%
<Vl`EfA(
你可以
E]W :
• 使用辅助会话编辑器,进行光学系统的设置并且配置优化和设计文档。
ndu$N$7+
• 或手动进行一切配置(更高级的方法)。
eW;c 3<
B]I*ymc#
通过点击Start→Diffractive Optics→Regular Shape Diffuser 看可以打开会话编辑器的开开始页面。如下图所示。
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\%_sL#?
hISYtNWjd"
'EC0|IT)c
6.设置输入光束参数
|lN=q44I
/9o6R:B
iy|;xBI,
mc4|@p*
腰束和发散角的定义:1/e2 Waist Diameter,Divergence Full Angle。
rJ(A O'=
B.L _EIw
cZ3A~dTOR
5xQ5)B4k
设置波长为632.8nm,腰束直径为700um。
mQ3gp&d3W
+xQj-r)-
7.光学系统
= u&dU'@q
SgkW-#
GJ:oUi
<?h(Dchq
选择光学系统为角谱(Angular Spectrum)。
EAHdt=8W{
,(f({l[J}
3zv0Nwb,
Z/q'^PB p
光学系统周围介质默认为空气。
>M^:x-mib
D;z!C ys
8.期望输出场设置
5a4i)I63o
O"1HO[
&%tW
JsEnhE}]
维度设置为二维高帽(2D Top Hat),高帽(Top Hat)形状设置为矩形(Rectangular Shape)。
\F)WUIK
%qEp{itq
9.参数确认过程中的提示
[LrO"9q(
Gn4XVzB`O
5 BeU/
TN<"X :x9
}{mS"
• 指定要创建光图样的期望光学分辨率。
yv: Op\;R
• VirtualLab Fusion给出了一些有用的建议。
`|mV~F|
• 考虑到在相干照明下,光图案由散斑组成。为了获得清晰的期望光图案,散斑尺寸应该小于光图案的最小细节。
/T2 v`Li
• 散斑大小由分辨率影响,但不能任意控制。
^CD?SP"i
k>~D
10.警告
BU|)lU5)z
i=&]%T6Qk
{asq[;]
93=?^
出现以下情况,会出现红色警告信息:
r.c:QY$
• 通告指定的光学系统,不能达到期望的分辨率。
Hs6Kki1
• 光学系统将创建离散点,而不是散斑图。
g ;XK3R
• 光学系统或指定分辨率并不能实现光图案所有的细节。
&da:{
Df$~=A}
单击Optimize Resolution按钮来帮忙调整系统参数。
nRT]oAi
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11. 帮助改变参数
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=E-o@#BS
:ciD!Ly
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