首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2021-11-04 11:07

设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽

1.简介 [e1S^pI  
RQMEBsI}  
这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 1h.)#g?{  
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。 SXt{k<|  
^FnfJ:  
2.模拟任务 j) ,,"54*  
r7Ya\0gU  
Ko^c|}mh*!  
DOE: 0q&'(-{s1  
相位型衍射 JsotOic%  
光束整形器 ApjOj/  
直径:2mmx2mm . BiCBp<  
形状:圆形 5Vi> %5A>l  
相位级次:16
A19;1#$=  
E#s)52z=B  
nVJPR  
3.建模任务:入射光场 hS9;k9w  
"]-Xmdk09  
~@kU3ZGJZ  
高斯准直激光光束的光束参数 gkHNRAL  
Dr6A ,3B  
• 波长:632.8nm #0Tq=:AE>  
• 激光光束直径(1/e2):1mm xzx$TUL  
w;l<[q?_  
+CI1V>6^  
<r3J0)r}  
4.建模任务:期望输出光场 1@lJonlF  
'ky b\q  
pD&& l!i&[  
期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): )$,"u4  
1nu^F,M  
• FWHM-直径:0.5mm j+HHQd7Y  
• 边缘宽度:50um P bQk<"J1  
• 效率:>95% N;+[`l  
• 信噪比(SNR):>30dB pBw0"ff  
• 杂散光:<5% ?)\a_ Tn  
(xq%  
B7"PIkk;  
@}:uu$OH  
5.设计方案 @UdfAyL  
6[]]Y,Y  
Ldn8  
• 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)。 ~i.k$XGA  
• 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)。 $t/x;< .H  
?@n/v F  
Q#EP|  
D?Ux[Ozb  
6. 衍射光束整形器会话编辑器 pNRk.m]  
|{@FMxn|q  
ti &J  
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 CX m+)a-L  
• 用户必须输入所需的信息 pc?>cs8  
- 入射场 <?D\+khlq  
- 期望的输出场=设计目标图样(DTP) qn,O40/]  
- 系统参数 MJ=)v]a  
- 制造条件 Zec <m8~  
46k?b|Q  
{ m| pl  
'L{8@gq i  
7.设计过程 Vn~UB#]'3  
b2@VxdFN  
RV&^g*;E  
sm$ (Y.N  
)3h^Y=43  
Iz[@^IUx=  
vp(;W,ba:|  
设计和优化过程由两步完成: al 20V  
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 _uJ"m8Tl  
2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ,<:!NF9  
iS?42CV  
8.系统模拟 ;us%/kOR  
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 "}Me}S<  
• 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 "HYQqNj?Z  
• 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。 a5G/[[cwTV  
• 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 yAN=2fZm  
C4}*) a  
S(mF%WJ  
+t2SzQ j>  
9. 初始几何光学设计的结果 i>[_r,-\[  
mE^o-9/  
 {Ha8]y  
}za[E>z  
<40rYr$/J  
感兴趣的优化函数 IuZ) [*W  
• 效率满足(>95%) 9 fMau  
• 信噪比不满足(<30db) 4 QZ?}iz  
• 杂散光不满足(>5% ^'jEnN(  
S\CRG>  
O+RP3ox"  
<94_@3  
3 v")J*t  
10. 后续IFTA优化后的结果 Ys!>+nL|  
       %AN/>\#p  
-8N|xQ378  
r_YIpnJ  
45&8weXO:'  
+ S4fGT  
感兴趣的优化函数 x3rlJs`$;  
• 效率满足(>95%) 'q * Bdx  
• 信噪比满足(<30db) <|?K%FP7Z  
• 杂散光满足(<5%) +ki{H}G21  
2Dd|~{%  
11.总结 0R0{t=VJZ  
• VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 a=TG[* s  
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 =:SN1#G3n  
• 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 0 'Vg6E]/  
• 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。 A^2L~g[^Q  
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 I-agZag%  
查看本帖完整版本: [-- 设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计