用于圆形高帽整形的折射光束整形元件的参数优化

Oml3=TV   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 q o-|.I   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。 oRcP4k;d=   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 F3$8l[O_   所需工具箱：基本工具箱 K.&6c,P]   相关应用：101.01，100.01，284.01 nygeR|:\   相关教程和技术说明：Tutorial101.01,TN.021 )k[XO   建模任务 <nV3`L&]   系统建立会话编辑 tQyQ+ 1   .wWf#bB   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。 RtxAIMzh?   Dp#27Yzc   %iYro8g!,   !Q%r4Nr      CN-4FI)1D9   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。 ~R=p[h)   N!v>2"x8q   ,If"4C!w   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。 [xGL0Z%)t   <; Td8O89_   dvY3=~'   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。

n[v`F   kf~>%tES]   ZD$I-33W   优化文件被储存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_2”中。 (5y*Btd=      Kuk@x.~0m   %4# ChlXB   参数优化器需要在效率和SNR之间转换。因为效率很好时，对在通用优化函数中的SNR的冲击会增加。 YY7dw:>e/      K&dc< 4DC   K7(GdKZe   下山单一算法被用来局部优化。 eCg|@d%D   eUgKwu;   sv "GX<+   优化后的高帽质量：SNR：39Db,效率：91%。SNR显著增加。 *l0i}"T^_      JE$$6X   4zBcq<R7   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： 7-9HCP   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。 Tn38]UL   信噪比和转化效率优化函数能够被用于评估系统质量。