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 _%(.OR  
K9 +\Z  
 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。 * bUOd'vh  
 设计包括两个步骤: L.8`5<ITw  
- 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 X6xs@tgQ  
- 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 "bz]5c~  
 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。 4K*st8+bl-  
Nw1Bn~yx<R  
`> +:38  
照明光束参数 >X*Y jv:r  
()5X<=i  
U65oh8x  
波长:632.8nm ^DVryeLD  
激光光束直径(1/e2):700um
k]~$AaNq  
\\3 ?ij:v  
理想输出场参数 D;[%*q*  
]}n|5  
`uC^"R(m  
直径:1° zx@L sp  
分辨率:≤0.03° eKf5orN  
效率:>70% w+a5/i@  
杂散光:<20% ElKMd  
2w fkXS=~6  
T8d=@8g,%  
2.设计相位函数 tJmy}.t1  
n%Oq"`w4  
}KT$J G?  
%,e,KcP'  
 相位的设计请参考会话编辑器 8C@6 b4VK  
 Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 7spZe"  
 设计没有离散相位级的phase-only传输。 @!^Y_q  
+ WT?p]  
3.计算GRIN扩散器 u=Xpu,q  
 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。 ZrB(!L~7  
 最大折射率调制为△n=+0.05。 wN^^_  
 最大层厚度如下: u?F.%j-  
i)$ySlEh  
4.计算折射率调制 HE>V\+ AL  
(G(M"S SC  
从IFTA优化文档中显示优化的传输 Mi\- 9-  
0.2stBw  
 将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 xzOn[.Fi  
`gyk e2n  
:jC$$oC].  
 生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 .zTkOk L  
FR>[ g`1  
D1@yW} 4  
 乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 DQ9aq.;  
7P]i|Q{  
<$d2m6J  
 将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 v6Wz:|G/u  
Z?V vFEt%  
i0*Cs#(=h  
h<8c{RuoZC  
 数据阵列可用于存储折射率调制。 J #jFX F\  
 选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 wQ[!~>A  
 插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 9+/D\|"{  
0d1!Q!PH3  
5.X/Y采样介质 #lMC#Ld  
<4~SFTWY  
ei"c|/pO  
 GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 {u -J?(s}  
 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 sH'0utD#Y  
 元件厚度对应于层厚度12.656μm。 %UhLCyC/  
 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。
Qvel#*-4  
,X;$-.  
|_QpB?b  
b80&${v  
 基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 W39J)~D^@  
 折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 Z^=(9 :  
 应该选择像素化折射率调制。 ~*]7f%L-  
AEDBr<  
Zg0nsNA   
 优化的GRIN介质是周期性结构。 只优化和指定一个单周期。 `^ a:1^  
 介质必须切换到周期模式。周期是1.20764μm×1.20764μm。 9U4[o<G]=  
] w0Y5H "  
6.通过GRIN介质传播 BPm" )DMo  
J<4_<.o(a  
b5I 8jPj4c  
s@GE(Pu7  
 通过折射率调制层传播的传播模型: ~%eE%5!k  
- 薄元近似 w4_Xby)  
- 分步光束传播方法。 7oc Ng  
 对于这个案例,薄元近似足够准确。 /-t!)_zvw  
 在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 7I@df.rf6J  
 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)。 .o,-a>jL  
dLeos9M:  
7.模拟结果 uI& 0/  
角强度分布
(参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
SuNc&e#(  
_a|g >  
8.结论 G N=8;Kq%  
t0kZFU  
 VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 MgN;[4|[h  
 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 *5?Qam3  
 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