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2021-11-09 09:13 |
设计和优化衍射光扩散器以生成高帽
此案例演示了设计和优化衍射光学元件的(DOE)作为光扩散器,来生成矩形高帽图样。 9qS~-'&q# qYFOHu 1.建模任务 Vm}OrFA /H.w0fu&.S Bfe#, DOE:扩散器 !J`>;& 直径:1.4mm X 1.4mm D^ZG-WR 相位等级:2 R6l`IlG` 像素尺寸:>1um iJ n< " &2Kvsz
SQ%B"1&$D 2.照明光束参数 -X+G_rY r4&g~+ck
4/UY*Us&
kI7c22OJ Fy:CG6@X 波长:632.8nmm j}9][Fm1* 激光光束直径(1/e2):700um &V/n!|q<H !p$HS0c 3.期望输出场参数 x!5b"
" {wsO8LX
Y%<y`]I WUOoK$I~K 9C&Xs nk • 直径:1° t~vOm • 分辨率:≤0.03° #snwRW>=[ • 效率:>70% \dvzL(, • 杂散光:<20% a)L\+$@* `)5,!QPQ7u 4.设计和优化方法 Pw c)u& x=-dv8N? • VirtualLab Fusion可以使用不同的设计和优化方法。 3=YK" 5J • 对于此案例,迭代傅里叶变换算法(IFTA)用于设计和优化(DOE)期望的衍射光学元件。 ]QM{aSvXA DX3xWdnr 5.配置方法 O*qSc^ 9q
|#OMrP+oi X8(H#Ef[ 你可以 p7SX,kpt> • 使用辅助会话编辑器,进行光学系统的设置并且配置优化和设计文档。 `Uz2(zqS • 或手动进行一切配置(更高级的方法)。 op!ft/Yyb *\gS 2[S 通过点击Start→Diffractive Optics→Regular Shape Diffuser 看可以打开会话编辑器的开开始页面。如下图所示。 `vbd7i .>X0 $#
*:r6E D./!/>@f 6.设置输入光束参数 :A,g :B Kivr)cIG
5Q/&,NP QaVxP1V#U 腰束和发散角的定义:1/e2 Waist Diameter,Divergence Full Angle。 blVt:XS{,m k4HE'WY
vk:k ~
tVUC@M>' 设置波长为632.8nm,腰束直径为700um。 \OzPDN /
5\gP//9K 7.光学系统 o$4i{BL l_q=@y
bmid;X| CjQ)Bu*4 选择光学系统为角谱(Angular Spectrum)。 `d,v _L^(CFE
Tr6J+hS NMy+=GZu^ 光学系统周围介质默认为空气。 ELvP<Ny} )0 1,3J># 8.期望输出场设置 |T;]%<O3E IG(1h+5R(
\jpm
*x<3=9V 维度设置为二维高帽(2D Top Hat),高帽(Top Hat)形状设置为矩形(Rectangular Shape)。 + g*s%^(E NZQl#ZJH: 9.参数确认过程中的提示 [Yyb)Qf j3Yz=bsQ{c
ll^#I/ S|Yz5)* !7>~=n_,L. • 指定要创建光图样的期望光学分辨率。 IQ]tcSQl • VirtualLab Fusion给出了一些有用的建议。 JFOXrRR=d • 考虑到在相干照明下,光图案由散斑组成。为了获得清晰的期望光图案,散斑尺寸应该小于光图案的最小细节。 6>d0i
S@R • 散斑大小由分辨率影响,但不能任意控制。 L#~z# [dIlt"2fV 10.警告 ,3,(/%=k
*=)kR7,]9d >"|"Gy ( $v\o14v 出现以下情况,会出现红色警告信息: JBMJR • 通告指定的光学系统,不能达到期望的分辨率。 Naa
"^ • 光学系统将创建离散点,而不是散斑图。 7H$wpn
Zln • 光学系统或指定分辨率并不能实现光图案所有的细节。 6!A+$" EHlkt,h* 单击Optimize Resolution按钮来帮忙调整系统参数。 B4RP~^ "eH.<& 11. 帮助改变参数 HlgkW& | |