首页
->
登录
->
注册
->
回复主题
->
发表主题
光行天下
->
FRED,VirtualLab
->
利用衍射扩散器使准分子激光光束均匀化
[点此返回论坛查看本帖完整版本]
[打印本页]
infotek
2021-01-11 10:54
利用衍射扩散器使准分子激光光束均匀化
本案例介绍利用衍射扩散器使准分子激光光束均匀化,通过优化扩散器以生成一个圆形的
top hat
。
;C-ds
!Mw/j`*
关键词:
衍射光学,衍射光学元件,均匀(
homogenization
),扩散器,准分子激光,部分相干
% (h6m${j
rZ,qHM
所需工具箱:
Starter Toolbox Premium
3\Amj}RJ
1R_@C.I
相关
Tutorials
:
HSL.1, DO.2
yPmo1|'X>d
X#T|.mCdC
建模任务
nOyG7:
衍射扩散传输器
目标平面
\r aP
9L7z<ntn
3q4VH q
准分子激光
聚焦透镜(
f=20mm
)
强度分布
"6]oi*_8
"#Z e3Uy\
$-DW+|p.?^
照射光束参数
JRBz/ j
ty!DMg#
·光源面尺寸:
100
×
100um
hg12NzbK
·发散角(
HWHM
):
0.89
×
0.89
°
QH><! sa
·空间相干长度:
3
×
3 um
!l dE9 .
·波长:
351nm
H.?`90IQ
Hd4 ~v0eS
c2V_|oL
衍射发散器
53/$8=
7VfXE/
>#dLT~[\a
·取样间隔:
5um
}vZfp5Y
·尺寸:
640
×
640um
lLVD`)
·相位阶数:
8
.\H-?6R^
8r}tf3xMCM
发散传输器相位
fBTNI`#
.z CkB86
载入光路径图
5<X"+`=9
dw#pObH|`
"o%okN
*} *HXE5
vy [7I8f{
·载入文件
HSL.002_Homogenization_Excimer_Laser_by_DOE_01.lpd
。
Y".?j5f?
NjS<DzKhK
·
该文件在本案例
VL_Samples
文件夹中。
/slCK4vFc
rSDI.m
高斯型面光源
D0\*WK$
tZ) ,Z<
&: LE]w
eOVln1a
O|m-[]
双击
Gaussian Type Plane Source
打开编辑对话框。
@ #J2t#
[)X( Qtk
`-s]dq
·
Gaussian Type Plane Source
利用一些非相干高斯光源来模拟空间相干光源。
Hv"qRuQ?[
·
光源需通过以下设置来对准分子激光束建模。
o7tlkSZ
·
第一步将波长设为
351nm
。
!*^+7M
·
在
Power Spectrum Type
下拉框中选择
Single Wavelength
。(
VirtualLab
同样支持多波长的模拟。)
[C ezz5
"kt7m
fZs}u<3Q)
·转到
Spatial Parameters
Q&$2F:4f&
V 7 p{'C
1.2qh"#
标签页中更改光源的辐射特性。
s Wj:m )
,o2x,I
·光源由
Size of Source Plane
和
Divergence angle
或
Coherence Length
或
Waist Radius
其中的一种来定义。后面的三个参数不能独立改变,因为它们彼此相关。
4D.h~X4
·按照截图输入
Size of Source Plane
和
Spatial Coherence Length
值。
6 X2w)cO
*ax&}AHK[/
z\k6."e_&
}lkU3Pf1U
·
转到
Mode Selection
标签页。
d<]eJ{
·
该标签页用来控制模拟空间和时间相干性的模式数(时间相干性通过光谱功率来模拟)。
/xg1i1Et
·
在该页的顶部可以看到总的模式数。
gW G>}M@
·
底部框用来控制模拟空间相干的
Lateral Modes
数。
!y1qd
)CH\]>-FO
J"eE9FLM
·
Lateral modes
可选择开始于
Uniform 2D Grid
位置或
Random
位置。
d^Cv9%X
·
Uniform 2D Grid
的情况下,
Initial Grid Size
和
Lateral Level
两个参数更方便增加模式数。
!{r@ H+Kf
·
模式数越多模拟的精度就越高,所需的内存空间和计算时间就越大。
gf;B&MM6
点击
Cancel
按钮。
d<_IC7$u>
R-Tf9?)
Np opg1Gv>
Stored Transmission
BC%V<6JBu(
skLr6Cs|
jTsQsHq
^x >R #.R
·
光源后面接一个理想透镜,距离为
20mm
,目的是对光源进行准直。
KjV1->r#
·
Stored Transmission
用来模拟衍射发散器的作用。
gE&83i"
·
双击
Stored Transmission
打开编辑对话框。
=VSUE Pq
(Kkqyrb
w`Cs,
aH$DEs
pr\OjpvD
·
Stored Transmission
包含衍射发散器的传输方程。发散器可利用
Diffractive Optics Toolbox Basic
来优化。更多细节请参考案例
DO.2
。
~Ctq
·
Set
和
Show
按钮分别用来设定和显示所模拟的传输器(
Transmission
)。
f2P2wt.$
AbMf8$$3SH
4n\O6$&.x
x*_'uP oS
p?<T _9e
ynq^ztBVe
> 8!9
·
点击
GO
开始模拟。
·
整个模拟过程大概需要
3
分钟。
G/Yqvu,2!
dEoW8 M#
Harmonic Field Sets
rV/! VJ6x
|HTTTz9R.
sc# q03
·
模拟的结果是返回一个
Harmonic Field Set
,它包含了目标面上不同模式的复振幅。
·
Harmonic Field Set
窗口包含有两种视图
Data View
和
Light View
。
QL@}hw.F
·
Data View
显示的是模式集合中的其中一种模式,可以通过工具栏选择查看其他的模式,参见截图上部。
yMe;
$gcC}tX
Q$S|L C
Z=144n 1
·
该
Light View
显示的是所有模式
Ex
2
与
Ey
2
的叠加。
Z&Z=24q_
·
该图的计算过程因模式的多少而异。
&(X-b"2
s+]6X*)
·
Harmonic Field Set
可能会包含数百个模式,这些大量的数据超过
RAM
的存储空间,因为这些模式都存储在硬盘里。
G4K3qD#+H
·
如果用户想在
RAM
中使用这些数据,可参照截图改变
Harmonic Field Set
数据的存储位置。
,6T3:qkkvF
c ^+{YH;k
;LFs.Jc<
·
这些大量模式数和每个模式的取样点数要求一个非常大的磁盘空间来存储一个
Harmonic Field Set
。
&_<!zJ;Hn
·
这要求将用做暂存存储器中的文件夹移动到另外一个位置。
·
Global Options
允许改变暂存路径。
FJ V!B&
·
这需要额外
100GB
的硬盘空间。
m^YYdyn]M
模拟结果
5cSqo{|En
目标面上单个模式的强度
|D[4G6&
sG k'G573
目标面上
11
×
11
个模式的强度
;fKFmY41
结论
·
VirtualLab
TM
可以模拟光源的空间部分相干性。
/U,;]^
·
使用不同的光源模式:多模高斯光束,高斯型平面光源,自定义模式平面光源(
Customized Mode Plane Source
)。
9d >AnTf&H
·
利用发散器模拟均匀化系统(
homogenization systems
)是可行的。
gO]jeO
Ub*O*nre
QQ:2987619807
查看本帖完整版本: [--
利用衍射扩散器使准分子激光光束均匀化
--] [--
top
--]
Copyright © 2005-2025
光行天下
蜀ICP备06003254号-1
网站统计