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 3l%,D: ?  
3%R{"Q"  
这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 ^%8qKC`Tt  
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。 N\q)LM !M  
 gt_X AH  
2.模拟任务 d;~ 3P  
OB6J.dF[%  
C.>  
DOE: nMG rG  
相位型衍射 MCeu0e^)  
光束整形器 >+ ]R4  
直径:2mmx2mm -@2'I++"@  
形状:圆形 3@)obb  
相位级次:16
3Q"F(uE v^  
't( }Rq@  
wmo{YS3t|  
3.建模任务:入射光场 > BNw  
r219M)D?  
8xF)_UV  
高斯准直激光光束的光束参数 sEce{"VC  
TZ_rsj/t  
• 波长:632.8nm 5"JU?e59M  
• 激光光束直径(1/e2):1mm 5`{vE4A]q  
X9fNGM1  
N = LM?(H  
w[(n>  
4.建模任务:期望输出光场 BeK2;[5C  
I%@e@Dm,h  
]gu1#  
期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): vsKl#R B  
%}C9  
• FWHM-直径:0.5mm {odA[H  
• 边缘宽度:50um eC~ jgB  
• 效率:>95% {Eu'v$c!  
• 信噪比(SNR):>30dB 4O!E|/`wO  
• 杂散光:<5% :NuR>~  
:zlpfm2  
*g1L$FBG  
%e{(twp  
5.设计方案 cC%j!8!  
I}+;ME|<2  
LeSHRoD  
• 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)。 x=-0zV  
• 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)。 ExCM<$,  
V&i2L.{G)  
-`7$Qu 2  
,=|4:F9  
6. 衍射光束整形器会话编辑器 :y# T9R9  
6NX3"i0 eT  
n'K6vW3  
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 oG_C?(7>  
• 用户必须输入所需的信息 ;cKH1  
- 入射场 ewnfeg1  
- 期望的输出场=设计目标图样(DTP) *N F$1  
- 系统参数 #cU^U#;=r  
- 制造条件 c@R; /m:R  
,l HLH  
M2@;RZ(|  
81F,Y)x.  
7.设计过程 8IGt4UF&?  
CzVmNy)kl  
``|AgIg  
;..o7I  
#NNewzC<*  
_xrwu;o0}  
3`F) AWzdr  
设计和优化过程由两步完成: tous#(&pK  
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 idc4Cf+4  
2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 ,gx)w^WTm  
?&X6:KJQ  
8.系统模拟 bw4oLu?  
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ?+2b(2&MXE  
• 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 `bG7"o`  
• 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 h7yqk4'Lq  
• 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 aFj.i8+  
h|;qG)f^  
NwlU%{7W6  
#8h ;Bj  
9. 初始几何光学设计的结果 bzZ>lyH  
LT@OWH  
GK*v{`  
Ao9R:|9  
n,'OiVl[  
感兴趣的优化函数 GqKsK r2%  
• 效率满足(>95%) ~P*4V]L^  
• 信噪比不满足(<30db) ,)FdRRj  
• 杂散光不满足(>5% _BM4>r?\  
~x:DXEV,  
XMIbUbU k-  
#Pk$L+C  
nIk$7rGLB  
10. 后续IFTA优化后的结果 AyKMhac  
       u{<"NR h  
_qwQ;!9  
J:*-gwv9*m  
o{qr!*_3  
kRJ4-n^@><  
感兴趣的优化函数 Sl2iz?   
• 效率满足(>95%) [lzN !!B!  
• 信噪比满足(<30db) v X~RP *  
• 杂散光满足(<5%) \>. LW9  
K)tQ]P  
11.总结 &F *' B|n  
• VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 x&sI=5l  
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 f5*k7fg  
• 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 CvSIV7zYo  
• 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。 C@ZK~Y_g  
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 SvM6iZ]  
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