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优化用于产生 2D光图标的衍射扩散器
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infotek
2023-06-21 08:34
优化用于产生 2D光图标的衍射扩散器
<Q|d&vDVfV
本案例设计一个用于产生普通2D散射强度分布的衍射光学元件
fEB7j-t
关键词:衍射光学,衍射光学元件,扩散器,光图案,图案生成所需工具箱:Diffractive Optics Toolbox Basic;Trial 版本不支持相关的Tutorial。如果需要,请联系LightTrans或者当地经销商申请全版本的使用期限。
XC{eX&,2x
相关Tutorial:DO.1; DO.2; DO.8
3+>G#W~
建模任务
P"sA
2r$#m*
&d7Z6P'`G
照射光束强度 衍射扩散器 光图案强度
!4] 9!<.k
相位层:4
dr4Z5mw"E
像素尺寸:>0.5um
zByT$P-
直径:1*1mm
>-&R47G
建模任务
kd"N29
?UM*Xah
照射光束参数
6TP7b|
波长:532nm
$mF_,|
激光束直径(1/e2):500um
j}b\Z9)!
建模任务
&.TTJsKG h
12Y
所要得到的出射场参数
Wg`R_>qQSm
位图文件:DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_01.bmp
J>d.dq>r
图案直径:40*40mm
V I% 6.6D
效率:>60%
Y^<bl2"y8
杂光:<=10%
!3T&4t
分辨率:200*200um
mf'V)
参数说明
26CS6(sn
对于下面的tutorial,将使用一个特别处理的对话编辑器
fNGZ o
该tutorial将集中在用于优化衍射扩散器的用户定义强度分布的说明
`y+tf?QN
关于如何设置照射光束参数、光学系统和衍射扩散器的更详细信息请查看tutorial DO.2.
&/,|+U[
参数说明
r'gOVi4t1*
C]Q8:6b
载入文件DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_02.seditor
A 7[:5$
这个文件可以在该tutorial 的VL_Samples 文件夹中找到
j65<8svl
参数说明
36US5ef
iiK]l
在对话编辑器开始的页面中可以进行照射光束和光学系统的定义。详见tutorial DO.2
+SJd@y@fR
点击Next按钮,直到出现Desired Output File Parameters
;#Q%j%J
参数说明
LdJYE;k Ju
4@xE8`+bG
所要得到的光场强度分布可以有三种导入方法:
H#ClIh?'b
—VirtualLAB中的用户定义谐波场
kQ]$%Lk[
—位图,格式为.bmp, .jpg或者.pnp
F-6c_!
—ASCII文件包含强度值的2D矩阵
k{t`|BnPKB
选择Intensity from Bitmap File点击Import。
m.,U:>
ID/F
参数说明
O*#*%RL|
#:SNHM^><
选择DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_01.bmp files in the VL_Samples folder.
Y))NK'B5
点击Open
l&?ii68/
qP<Lr)nUH
参数说明
T Q,?>6n
5h; +Ky!I
定义一个颜色范围和相应的最大最小强度值。推荐灰度位图。
_YRE (YZ/
定义口径或要得到的光图样的采样距离
;J7F J3n
点击Preview按钮预览输入强度
0Fu~%~#E$
tJN<PCG6"
参数说明
.9.2Be
W%\C_
点击Ok按钮开始强度图输入
fDLG>rXPT
5xL~`-IA&v
参数说明
5eWwgA
XC+A_"w)
1@$Ko5
点击Next按钮继续定义想要得到的输出光场参数
NFv>B>
={u0_j W
参数说明
%iw3oh&Fkm
7F'`CleU
iTaWu p
定义要创建的光图样的光学分辨率
*z7dl5xJ
考虑到光图样在相干光的情况下由小斑点组成。为能清楚地分辨图样斑点应该比最小的光图样细节更小。
O+ICol
分辨率用于控制光斑尺寸。
|ZQ@fmvL/p
U,LTVYrO
参数说明
PdvqDa8
xMBaVlEN
=z8f]/k*>
红色的警告信息会在以下情况下出现:
M8u<qj&<O
—通过指定的光学系统想要得到的分辨率不能达到
4ni3kmvX
—光学系统将产生不连续斑点而不是斑点图案
#^]n0!
—不是所有的光图样细节可以被光学系统或指定分辨率分辨
aFLO{t r`
H$6`{lx,
点击Optimize Resolution 按钮以便调整系统参数
V(E/'DR
[pM V?a[
参数说明
\J6j38D5
D|.ic!w'
AQ='|%
该对话编辑器可以进行进一步的参数定义。详见Tutorial DO.2.
t2"FXTAq
点击Finish按钮创建Light Path Diagram包含光学系统和Optimization Document。
XO'l Nb.
选择Optimization Document开始优化衍射扩散器。
'g{9@PkGn
^I+)o1%F
扩散器优化
12+>5BA
^urDoB:
CoA6
设计页面可以定义每次优化步的迭代次数。
Hik3wPnp
点击Start Design按钮开始优化。
QeK*j/
选中SNR Optimization for Quantized Transmission,如果没有改善可能将自动停止。可能不会有指定的迭代数会执行。
fYW6b[lI
x]33LQ1]
扩散器优化
w[ ~#av9
^k\e8F/
c}0@2Vf
0c#/hFn
优化结束后,点击Show按钮,显示优化后的扩散器传输.
b4pm_Um
y.Z?LCd<
优化后的传输器
n-@j5w+k4
o-Ga3i 8
NG6& :4!
SZXY/~=h
优化后的传输器的典型相位
M^]cM(swK5
由于衍射扩散器的优化从随机相位开始的,所以不同的优化对应不同的传输相位结果。
*H|M;G
9cj9SB4
扩散器系统分析
y(xJTj
Tq4-wE+
7!N2-6GV
~B(6+~%
在优化结束后选择Analysis页面计算优化函数
wLH] <k
Zg.&