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设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽
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infotek
2023-03-23 08:23
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。
.(2ui~ed
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。
C\p _
mmrz:_
2.模拟任务
ZtqN8$[6n
QAh6!<.;@
DnW*q/=w
DOE:
lVQy {`Ns
相位型衍射
-|~tZuf
光束整形器
[boB4>.
直径:2mmx2mm
|VD}:
形状:圆形
Ykd< }KE>
相位级次:16
OAXF=V F#
:Pf2oQ
s>^$: wzu
3.建模任务:入射光场
3A.T_mGCs
VaRP+J}UA.
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高斯准直激光光束的光束参数
Y^@Nvt$<K
D27MT/=7
• 波长:632.8nm
Ki:.^
• 激光光束直径(1/e2):1mm
z(&~O;;N#
_Q1[t9P"
9xm' 0 '
yl[6b1
4.建模任务:期望输出光场
vCh/%7+
0'9zXJ"
=whYo?cE(
期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
R2[-Q"|Ra
3r(i=ac0
• FWHM-直径:0.5mm
i>`!W|=_
• 边缘宽度:50um
EecV%E
• 效率:>95%
Tn7(A^h'
• 信噪比(SNR):>30dB
E5J2=xVW#
• 杂散光:<5%
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5.设计方案
{yPiBu
/.u0rxoRP}
b&V}&9'[M;
• 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)。
@N-P[.qL"
• 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)。
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6. 衍射光束整形器会话编辑器
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2C!Ko"1Y'
D# "ppa}
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
}? W[D
• 用户必须输入所需的信息
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- 入射场
b5MCOW1+
- 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
v?U;o&L(
- 系统参数
"0(H! }D
- 制造条件
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h}k/okG
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:q.g#:1s
7.设计过程
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'9+JaB
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_%xe:X+ M
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wN|;_~h2
设计和优化过程由两步完成:
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1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
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2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
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(Q_J{[F
8.系统模拟
PJ-EQ6W
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
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• 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
@B@`V F
• 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。
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