用于圆形高帽整形的折射光束整形元件的参数优化

?G{0{c2   案例307.01：用于圆形高帽整形的折射光束整形元件的参数优化 ]3r}>/2(   这个案例说明了通过折射光束整形编辑器设置一个光束整形系统。所得到的系统可以通过VirtualLabTM的参数优化来提升整个系统的性能。 HcRw9,I'   关键词：参数优化，透镜系统，光束整形，高帽，折射光束整形元件 :UwBs   所需工具箱：基本工具箱 kUBE+a6#   相关应用：101.01，100.01，284.01 |mT%IR   相关教程和技术说明：Tutorial101.01,TN.021 ammi4k/   建模任务 Jv~R/qaaD   系统建立会话编辑 .jRI $vm   i?L=8+9f   折射光束整形编辑器帮助建立一个标准的光束整形系统。需要定义入射光束参数、光学结构参数和输出场参数。编辑器中所有参数被储存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_1”中。 74e=zW?   2H%9l@}u   Ir;JYY!0?   cXXZ'y>FP      NKY|Z\   会话编辑器产生一个光学流程图，其中包括一个高斯平面光源，一个光学界面序列元件用于光束整形器的建模，另外还有一个衍射光学优化函数探测器用于分析所产生的高帽质量。 j26i+Z   u%-]-:c   *qpFtBg   对话编辑器通过几何光学分析方法计算整形器表面面形。优化函数：SNR：22dB；效率：90%。SNR比较低，因为高帽的边缘宽度比较小。 n"iS[uj,    bPsvoG   ?mMM{{%(.   参数优化器可以提升高帽的SNR。特别的，它可以减小高帽的边缘宽度，这是因为基于场追迹技术允许考虑衍射，干涉和像差。

]($ \7+   ED0cnr\yG   e;i 6C%DB   优化文件被储存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_2”中。 }L0 [Jo:      2V~E <K-   8W3zrnc   参数优化器需要在效率和SNR之间转换。因为效率很好时，对在通用优化函数中的SNR的冲击会增加。 [;m@A\F      P9!awLM-   d` GN!^   下山单一算法被用来局部优化。 LhG\)>Y%   ~+.=   $Sc_E:`]   优化后的高帽质量：SNR：39Db,效率：91%。SNR显著增加。 D5gj*/"      `wa;@p+j8   [kg^S`gc#   优化后的光路流程图存储在“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_3”中。高帽靠近光轴的部分中仍然包含少量的一致性错误，因为整个高帽面形都参与优化。第二衍射光学优化函数探测器用来计算高帽中心区域的一致性错误，这样可以进一步提高光束质量，并在整形和靠近光轴处的一致性错误之间找到一种折中的办法。结论： /xX7:U b   VirtualLabTM允许折射光束整形系统的参数优化。模拟和优化考虑了衍射，干涉和像差效应。 nbxY'`8F   信噪比和转化效率优化函数能够被用于评估系统质量。