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 `0NU c)`  
Ow4_0l&  
这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 (%fQhQ  
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。 R@K\   
 _BP%@o  
2.模拟任务 k K=VG< :M  
K}CgFBk  
jg?UwR&  
DOE: DDr\Kv)k(  
相位型衍射 m~&  
光束整形器  Gk~aTO  
直径:2mmx2mm hTDGgSG^  
形状:圆形 Q("m*eMRt  
相位级次:16
YcA. Bn|as  
0ZjT.Ep  
3 ZOD2: (  
3.建模任务:入射光场 |1%% c %  
X)!XR/?  
*W8n8qG%T  
高斯准直激光光束的光束参数 ^^v3iCT  
6!]@ S|vDX  
• 波长:632.8nm Z)|~  
• 激光光束直径(1/e2):1mm :Vxt2@p{  
hA ){>B<;  
fJ/INL   
[k$GUU,jY  
4.建模任务:期望输出光场 zn>lF  
KF'fg R  
:\~>7VFg  
期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 9^!.!%6O$  
9CS" s_  
• FWHM-直径:0.5mm b*Qd9  
• 边缘宽度:50um |6Y:W$7k  
• 效率:>95% c6F?#@?   
• 信噪比(SNR):>30dB eA1g}ipm  
• 杂散光:<5% +1wEoU.l2  
eI ( S)q  
)"\= _E#  
"#E Z  
5.设计方案 J~K O#`  
_qE9]mU  
%/3+:}@G  
• VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 G T~rr*X  
• 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 B5 /8LEWw  
O.FTToh<  
i]<@  
<9&GOaJ  
6. 衍射光束整形器会话编辑器 f1:>H.m`  
Z><+4 '  
Dl.< (/  
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 GOxP{d?  
• 用户必须输入所需的信息 w(bvs&`{uC  
- 入射场 )F hbN@3  
- 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 06HU6d ,  
- 系统参数 cWnEp';.  
- 制造条件 _L)LyQD]T  
5dv|NLl  
r2f%E:-0G  
|d&Kr0QIV  
7.设计过程 ]foS.D,  
Fdl0V:<  
@B0fRG y  
5q4wREh  
~Q"qz<WO  
rui 8x4c  
d3a!s  
设计和优化过程由两步完成: MX*4d{l  
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 I.t)sf,  
2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 Gmu[UI}w8  
IHW s<U  
8.系统模拟 \gT({XU?  
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 }qGd*k0F0  
• 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 s-6$C  
• 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。 lw8t#_P  
• 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 ]hlQU%&  
k3LHLJZ#  
'xuxMav6m  
CNV^,`FX  
9. 初始几何光学设计的结果 ,4,Bc<  
= <A0;  
"WY5Pzsi:  
~W"@[*6w  
??Urm[Y.Z  
感兴趣的优化函数 \Dr( /n  
• 效率满足(>95%) B{` K?e0  
• 信噪比不满足(<30db) ENA"T-p  
• 杂散光不满足(>5% - ]/=WAOK  
tw 3zw`o:  
OGH,K'l  
qz)KCEs  
'o= DGm2H  
10. 后续IFTA优化后的结果 3it*l-i\  
       \0i0#Dt9  
N:KM8PZ&~  
',Z]w;D!G  
ME>Sh~C\  
E i2M~/  
感兴趣的优化函数 6*1f -IbV  
• 效率满足(>95%) mxH63$R  
• 信噪比满足(<30db) m+dQBsz\  
• 杂散光满足(<5%) c8zok `\P_  
25 U+L  
11.总结 Dm?:j9o]g  
• VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 Jzp|#*~$E  
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 |A|K);  
• 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 7#&Q-3\:  
• 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。 1TzwXX7  
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 %b h: c5  
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 数据分析