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2024-07-17 15:55 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程七十五:衍射透镜设计激光光束整形器
1.概述 /I".n] 衍射透镜也被称为光学衍射元件,或者 DOE 类似于菲涅尔透镜, 有很多的倾斜的区块, 唯一不同的是区块的高度是通过计算得到的,用来让光线的相位变化刚好是一个波长或者是相位的一个周期。 tAYu|\] va#~ \%` 初始宏文件可以评论区留言获取 BKV vu}V(o [attachment=129419] >(d+E\!A .KK"KO5k 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射,所以它的衍射效率很高。 &/Tx@j^.C Q_M2!qj
2.1设计要求 ezHj?@ 下面是一个衍射透镜设计激光光束整形器的指标: xR;Xx; 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
3nR|*t; SYNOPSYS 初始结构搜索镜头文件和运行结果: C^l)n!fq 初始宏文件可以评论区留言获取 -+?0|>Nh [attachment=129420] 2lXsD;[ S.M< ( 以上展示部分命令,这其中, ZtDHNL OBG 的物是高斯光束. 1AA(qE DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE. 'p Z~3q 得到的初始结构如下: [attachment=129421] 5%,n[qj4IT y\)bxmC 这是最初的设计,效果并不是十分理想 AGOK%[[Ws 原因如下: %Sxy!gGz%% 1.光束被扩大了但是并不准直。 e#&[4 tQF 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。 vWzNsWPK"{ 优化 ZL~}B.nqS DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。 Zw"6-h4 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。 E/AM<eN 改变高阶项
s9O] tk 应该怎样确定改变哪个 G 变量? $3"0w 所有的一切只需要按几下按键. 输入 qF( ]Ce HELP USS 7Zr jU{ 然后找到类型16。 !A!zG)Ue< [attachment=129422] ]P] lG- 优化结果 [attachment=129423] h'T\gF E% j:U>V7Kn3~ 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数,将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。 @yobT,DXi 光通量
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w|z^ 透镜看起来还是和原来一样,但是需要检查光通量的均匀性,输入 FLUX 100 P 6 eYR/kZ%< [attachment=129424] bu@Pxz%_ _%<7!|" 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗? j>0S3P, 如果空间频率太高,制造技术可能会出现问题。 w&C SE 打开 MMA对话框。 d5sGt# 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。 Ia>qVM0 Object point (物体坐标)设定为 0, o)1wF
X 光线网络 CREC 设置为网格 7, qWQJ> 数字化输出, |(y6O5Y. 绘制图表。 {jlm]< | |