| 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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 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。 2．模拟任务 DOE： 相位型衍射 光束整形器 直径：2mmx2mm 形状：圆形 相位级次：16  3.建模任务：入射光场 高斯准直激光光束的光束参数 • 波长：632.8nm • 激光光束直径（1/e2）：1mm  4.建模任务：期望输出光场 期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: • FWHM-直径：0.5mm • 边缘宽度：50um • 效率：>95% • 信噪比（SNR）：>30dB • 杂散光：<5%  5.设计方案 • 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）。 • 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）。  6. 衍射光束整形器会话编辑器 • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 • 用户必须输入所需的信息 - 入射场 - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） - 系统参数 - 制造条件  7.设计过程   设计和优化过程由两步完成： 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 8.系统模拟 • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 • 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。 • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。  9. 初始几何光学设计的结果  感兴趣的优化函数 • 效率满足（>95%） • 信噪比不满足（<30db） • 杂散光不满足（>5%  10. 后续IFTA优化后的结果   感兴趣的优化函数 • 效率满足（>95%） • 信噪比满足（<30db） • 杂散光满足（<5%） 11.总结 • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 • 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。 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。  |
|