| 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 oaac.7.fV Z\[6'R4.# 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 \d)HwO 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。 Z Jgy!)1n !kW~s_gUb* 2.模拟任务 ew+>?a'&L D[p_uDIz -3GlpC22 DOE: QZwZ4$jkiO 相位型衍射 g:oB j6$
q 光束整形器 E"<-To 直径:2mmx2mm Mg~62u 形状:圆形 9P1!<6mN\ 相位级次:16 `G'Z,P-a
@f!r"P]
OC6v%@xa 3.建模任务:入射光场 50`=[l`V > I>=/i^ Bo+Yu(|cL 高斯准直激光光束的光束参数 P=<>H9p:o pgw_F • 波长:632.8nm bZ SaL^^( • 激光光束直径(1/e2):1mm Mp`!zwR %#7 ]
6s.>5}M!
{>Yna"p 4.建模任务:期望输出光场 T9NTL\; {i"th(J$
G,X> f? 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): XXg~eu? 'wA4yJ< • FWHM-直径:0.5mm ]KM3G • 边缘宽度:50um HVz|*?&6 • 效率:>95% g/+|gHq^ • 信噪比(SNR):>30dB U|~IJU3- • 杂散光:<5% yPoa04!{= F\2<q$Zn+
=m-nvXD
TcpaZ
'x 5.设计方案 BHf7\+Ul ^wlo;.8Y jaL# • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 *"d['V3 • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 Gp0yRT. 0bfJD'^9RP
'FM_5`& }B`T%(11= 6. 衍射光束整形器会话编辑器 m% %\k
\ PI&@/+ HhB&vi • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 ih=O#f| • 用户必须输入所需的信息 3of0f{ZTj - 入射场 |t6 :4'] - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Ksf f]##H - 系统参数 }u+cS[#-
- 制造条件 p5Wz.n.<' &PUn,9 Rm
si1Szmx, iE#I^`^V 7.设计过程 .cK<jF@' HX#$ ^@Q(
cD'|zH] bL2b^UB~%
Z#zXary5s ~\OZEEI (5GjtFojY| 设计和优化过程由两步完成: \ZtF,`Z 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ^wD@)Dz 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 5Ve
T8/7Q vw*,_f 8.系统模拟 YhO-ecN • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 |$D`* • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 \t
^9UN • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 e=Q{CsP • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 !h70 <Q^ Gj&`+!\
FvVM}l' fl+2'~ 9. 初始几何光学设计的结果 C zxF <_#a%+5d
IN?rPdY J0UF( H'?dsc 感兴趣的优化函数 LLPbZ9q • 效率满足(>95%) CD pLV: • 信噪比不满足(<30db) MXs]3M • 杂散光不满足(>5% ^q\9HBHT M,g$
N4u-tlA HME`7 dw? qsHjqK@( 10. 后续IFTA优化后的结果 Y\j5{;V PvW~EJ
-5GRit1q?
K2D,
*w
,IRy.
qy 1? Im" 感兴趣的优化函数 XX'mM v • 效率满足(>95%) C/YjMYwKgv • 信噪比满足(<30db) wqAj=1M\ • 杂散光满足(<5%) :tT6V(-W 9Bi{X_.9 11.总结 ]SG(YrF • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 OFn#C! • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 }o7"2hht • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 q]wP^;\Jl • 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。 `Zd\d:Wyv • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 cc:,,T/i
|
|