首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 设计和分析GRIN扩散器(完整) [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2024-10-30 07:51

设计和分析GRIN扩散器(完整)

1.模拟任务 Ffr6P }I  
\\,z[C  
 本教程将介绍设计和分析生成Top Hat图案的折射率调制扩散器图层。 G9jlpf5>  
 设计包括两个步骤: kA(q-Re$B*  
- 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 Wg5i#6y8w  
- 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 (1}"I RX.  
 设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前,我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 <=&7*8u0+  
AV?<D.<  
&Qq4xn+J  
照明光束参数 eO=!(  
>jBnNA@  
x_|:3I  
波长:632.8nm m#(ve1E  
激光光束直径(1/e2):700um
>zWVM1\\j  
js8\"  
理想输出场参数 {T[/B"QZG  
05m/iQ  
L8j#l u  
直径:1° [/I1%6;  
分辨率:≤0.03° aXefi'!6  
效率:>70% #%g~fh  
杂散光:<20% 5CuK\<  
t#h<'?\E  
$W;IW$  
2.设计相位函数 0IEFCDeCO  
WtTwY8HC  
_"`U.!3*  
md/Z[du:'  
 相位的设计请参考会话编辑器 ?$^qcpJCp  
 Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 4GRmo"S  
 设计没有离散相位级的phase-only传输。 mckrR$>  
S,,3h0$X  
3.计算GRIN扩散器 l<$c.GgFd  
 GRIN扩散器应该包含一个1mm厚度石英玻璃作为基板,和一个折射率调制的丙烯酸薄层。 < &'r_m  
 最大折射率调制为△n=+0.05。 [\&Mo]"0  
 最大层厚度如下: ]-aeoa#  
$|YIr7?R  
4.计算折射率调制 PaFJw5f  
1XO*yZF  
从IFTA优化文档中显示优化的传输 ^eEj 5Rh  
8D:{05  
 将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 -$4%@Z  
=#<hT s  
<z|? C  
 生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 ^q,KR ut  
9Yowz]')  
k852M^JP  
 乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 '.@R_sj   
sHrpBm&O4  
_rqOzE)  
 将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 wDZFOx0#8  
6mBX{-Z[  
!DCJ2h%E[_  
bhSpSul  
 数据阵列可用于存储折射率调制。 <5(8LMF  
 选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 :u{0M&  
 插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 c+G: bb%p  
|7/B20  
5.X/Y采样介质 @X/S h:  
7-ba-[t#A  
)B*?se]LJ  
 GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 }FMl4 _}u  
 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 4T9hT~cT7  
 元件厚度对应于层厚度12.656μm。 ZZE  
 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。
n a2"Sy=Yi  
C)z[Blt  
;?2vW8{p<  
[NvEX Td  
 基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 =O)JPo&iwY  
 折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 {zUc*9  
 应该选择像素化折射率调制。 Whd4-pR8  
q'hV 'U  
^^?DYC   
 优化的GRIN介质是周期性结构。 只优化和指定一个单周期。 ;^DUtr ;  
 介质必须切换到周期模式。周期是1.20764μm×1.20764μm。 2,&lGyV#  
&,."=G  
6.通过GRIN介质传播 2c%}p0<;|?  
B0z.s+.  
YC=BP5^  
;*W]]4fy  
 通过折射率调制层传播的传播模型: 6ddkUPTF  
- 薄元近似 Z{p6Q1u  
- 分步光束传播方法。 B@zJ\Ir[  
 对于这个案例,薄元近似足够准确。 f/;\/Q[Z7  
 在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 F`I-G~e  
 场采样必须设置为手动模式并且采样距离为4.5μm(半像素尺寸)。 "}SERC7  
4rM77Uw>  
7.模拟结果 <YeF?$S}  
角强度分布
(参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
DAu|`pyC%  
;7`<.y  
8.结论 DQlaSk4hF_  
3Gp4%UT&  
 VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 LDBR4@V  
 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 8nnkv,wa  
 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。
查看本帖完整版本: [-- 设计和分析GRIN扩散器(完整) --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计