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 -> 设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2024-10-31 07:58

设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽

这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 M+w=O!dq  
展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 !t gi  
]=>F.GE  
2.模拟任务 xO&eRy?%  
~zJ?H<>  
22.8PO0  
DOE: [[;e)SoA  
相位型衍射 /+@p7FqlE  
光束整形器 fpFhn  
直径:2mmx2mm BK,{N0  
形状:圆形 vvKEv/pN7  
相位级次:16
@JyK|.b#0  
nv@8tdrc  
~])t 6i  
3.建模任务:入射光场 p$PKa.Y3  
5 u*-L_  
yuat" Pg  
高斯准直激光光束的光束参数 i*#-I3  
|Z=^`J  
• 波长:632.8nm [%77bv85.G  
• 激光光束直径(1/e2):1mm \lZf<f  
(X?%^^e!  
C/TF-g-_Y  
2T V X)q<\  
4.建模任务:期望输出光场 1 D<_N  
cp#JBH O  
ha(Z<  
期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): (2:/8\_P  
 DX"xy  
• FWHM-直径:0.5mm *#tJM.Z  
• 边缘宽度:50um Y#u}tE d  
• 效率:>95% gx\&_) w N  
• 信噪比(SNR):>30dB 7z!tKs"TMT  
• 杂散光:<5% h-Fn?  
rL+!tH  
V3c l~  
DGAX3N;r6{  
5.设计方案 v?& -xH-S  
u%$Zqee  
?34 e-  
• VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 Hhari!R XC  
• 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 ev#;t@^  
,!7 H]4Qx  
K)Q]a30  
S5G6Rj@W  
6. 衍射光束整形器会话编辑器 iy14mh\ ~  
Y6Lf@}2(i  
f"u%J/e&  
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 0Sgaem`  
• 用户必须输入所需的信息 6y6<JR-V2k  
- 入射场 }T%}wdj  
- 期望的输出场=设计目标图样(DTP) 'J6 M*vO  
- 系统参数 l,,> & F  
- 制造条件 ZE2$I^DY-  
20Z8HwQi  
3>R#zJf  
],RdySN&  
7.设计过程 ,)iKH]lY=  
L7V G`h;  
:j]vf8ec  
r9 !Tug*>m  
lsy?Ac  
:1iqT)&|8F  
M $Es%  
设计和优化过程由两步完成: 76Vl6cPu>  
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 0 0 M@  
2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 2U; t(,dn'  
Zxbo^W[[  
8.系统模拟 XI9js{p  
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 `kU/NKq  
• 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 ho0@ l  
• 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 D,g1<:<  
• 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 OnK~3j  
!kE-_dY6)  
T`Mf]s)*  
k&. Jk B"  
9. 初始几何光学设计的结果 ^9 ePfF)5  
~d6DD;`K  
>&p0d0  
^",ACWF4Sk  
Ygl%eP%Z  
感兴趣的优化函数 L30$%G|  
• 效率满足(>95%) 1f8GW  
• 信噪比不满足(<30db) !X<~-G2)l  
• 杂散光不满足(>5% |'{zri|A"  
TH$N5w%  
$.GOZqMs  
;\\@q"n%<  
]- 4QNc=  
10. 后续IFTA优化后的结果 R hvfC5Hq  
       k:#P|z$UD  
V`7FKL@"  
WN_pd%m  
`zE}1M%y  
K!]1oy'V  
感兴趣的优化函数 6'RrQc=q  
• 效率满足(>95%) aBw2f[mo  
• 信噪比满足(<30db) [w&$|h:;  
• 杂散光满足(<5%) zBJ7(zh!  
qq1-DG  
11.总结 3Bx:Ntx<  
• VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 C,pJ`:P  
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 0#YX=vjX7  
• 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 jD`d#R  
• 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 O=dJi9;`#_  
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 {nvLPUL  
查看本帖完整版本: [-- 设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 --] [-- top --]

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