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优化衍射扩散反射镜以生成任意的光图案
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infotek
2024-11-05 07:57
优化衍射扩散反射镜以生成任意的光图案
1.摘要
a%vrt)Gx
这个示例演示了优化衍射扩散器以在远场生成任意光图样。通过迭代傅里叶变换算法(IFTA)来优化反射镜表面轮廓。
l2jF#<S@
优化过程分为三个步骤。
58V[mlW)O0
- 应用IFTA优化一个透射衍射扩散器的透过率函数。
9QC.TG@
- 基于透过率函数来计算反射镜的反射函数。
c#/H:?q?a
- 计算反射镜的高度轮廓。
\qh*E#j
在学习和使用此案例之前,我们建议你首先阅读应用案例545。
5W? v'"
M*eJ JY
2.模拟任务
t*XN_=E$f
:G5uocVk
衍射扩散器反射镜
Dw<k3zaW
相位级次:2
fbvbz3N
直径:5.75×5mm
2aN<w'pA
.dMVoG5
照明光束参数
q'Wr[A40j
K(}AX+rIg
e8=YGx^o`
`D$Jv N
波长:532nm
% ps$qB'
激光光束直径(1/e2):1.1mm
jE2}p-2Q0
>Z.\J2wM<j
期望输出场参数
c]-*P7W
LwcIGhy
D L'iS
e4>"92hX
位图文件:Sc573_Diffuser_Mirror_Pattern_Generation_01.jpg
M<PIeKIEB
图案直径:400×187mm
``VW;l{
光轴偏移:0×100mm
"es?=
效率:>25%
_PFnh)o
分辨率约: 700×700um
j=?'4sF
Kf tgOG f
3.设计步骤1-设计透过率函数
b75$?_+
DV)3
F[ ajOb 8
优化投射扩散器的透过率函数。
!~]<$WZV
假设扩散器和目标屏之间是远场系统。
Sq\(pfvo
6z0@I*
开始扩散器设计
Vwk #qgnX
=Z=o#46JY
d[p;T\?"
FGWN}&K
选择Diffractive optics-Pattern Generating Diffuser
(Rt7%{*
Y6i _!z[V[
8K(Z0
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进入扩散器设计会话编辑界面
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k3?rp`V1
tGA :[SP
Yim<>. !
指定高斯光束束腰以及发散角的定义类型
qy)_wM
qyC=(v
&k-Vcrcz
#U8rO;$
确定高斯光束的波长及束腰直径
xx{!3 F
J^R=dT!
oi}i\: hI
d8-A*W[
指定近轴远场作为光学系统
#mize
fb8%~3i>
akw,P$i
}Sy=My89r
确定近轴远场距离
}_=eT]
<)+y=m\eJ
T91moRv
通过Import导入准备好的.jpg图片,并指定图案尺寸400mmx187mm
lj+u@Z<xA
V%$/#sza
使用IFTA优化二元扩散器透过率函数。
]Q]W5WDe:
IFTA优化文档可以通过图样生成扩散器会话编辑器生成。
4DZ-bt'
期望光图样可以由jpg文件导入。
=X.LA%Sf=u
由于一个二元透过率函数总是会生成一个孪生像,因此必须对二元透过率进行优化,即在y方向上进行离轴,以使孪生像分开。
AJ#Nenmj
请参考Sc573_Diffuser_Mirror_Pattern_Generation_02.seditor。
g&/T*L
y.KO :P?5{
ODZ|bN0>
指定相位阶次:一个二阶相位级次
lHgs;>U$
quY:pqG38q
vfVj=DYj
Ft}@1w5
IFTA优化文档Sc573_Diffuser_Mirror_Pattern_Generation_03.dp
h=;{oY<V)?
像素大小:830nm×800nm
jKt7M>P
单周期像素数:2271×2355
tcxcup%
周期:1.9mm×1.9mm
4apL4E"r
J!5$,%v
]_N|L|]M
<b,~:9*?
光学系统:Sc573_Diffuser_Mirror_Pattern_Generation_04.lpd
D3|I:Xm
p/+a=Yo
4.设计步骤2-反射镜反射函数
f^W;A"+
衍射扩散器反射镜的反射函数可以由扩散器透过率函数计算得到。
P.gb1$7<
反射函数与透射函数一样,但为了得到类似的衍射角必须在旋转方向上拉伸:
9B;{]c
→像素大小的变化:
H;RwO@v
反射函数像素大小
$Xq!L
透射函数像素大小
wI(M^8F_Mf
t.mVO]dsj
m *JaXa
eM8}X[
5.设计步骤3-反射镜高度轮廓
F$)[kP,wtO
这个案例演示了如何设计一个微结构反射镜的光学函数。
&jmRA