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infotek 2024-11-06 07:55

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。 K(75)/  
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。 2P2/]-6s#r  
{jOV8SVL  
2.模拟任务 B*&HQW *u  
SK t&BnW  
DOE: %shCqS  
相位型衍射 &b9bb{y_$K  
光束整形器 |?<^4U8  
直径:2mmx2mm .~7:o.BE`n  
形状:圆形 91\]Dg  
相位级次:16 u )k Q*&  
6)[gF 1  
H C(7,3  
3.建模任务:入射光场 O%*:fd,o-  
JN> h:  
高斯准直激光光束的光束参数 6S&OE k  
)JXy>q#  
• 波长:632.8nm !~ fy".|x  
• 激光光束直径(1/e2):1mm {pz7ADK<  
NT;cTa=;  
fX{Xw0  
l dw!G/  
4.建模任务:期望输出光场 O\q-Ai  
4`'V%)M  
期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): s7"5NU-  
?L+|b5RS  
• FWHM-直径:0.5mm $8WeWmY  
• 边缘宽度:50um i<-a-Z+^  
• 效率:>95% NN] 8T  
• 信噪比(SNR):>30dB <8YIQA  
• 杂散光:<5% }dpE>  
eZMfn$McJv  
#8r1<`']!  
RW|Xh8.O  
5.设计方案 nUScDb2|  
\e' oAhM  
• 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)。 ]/{iIS_  
• 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)。 _WN\9<  
Y{g[LG`U  
}S 6h1X  
v{pW/Fu~  
6. 衍射光束整形器会话编辑器 d-'BT(@:  
YYF.0G}  
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 BDT"wy8  
• 用户必须输入所需的信息 DA^!aJ6iF  
- 入射场 Mk8k,"RG&Z  
- 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Y lhKP;  
- 系统参数 oq[r+E-]$@  
- 制造条件 n*rXj{Kt  
u-@;Q<v$  
@B Muov  
c]A @'{7  
7.设计过程 tu6<>  
.s\_H,  
m*vz   
R#4f_9e<Z  
`Ln1g@  
<{IeCir  
设计和优化过程由两步完成: 0y3C />a  
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 cS(=wC  
2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 FB2{qG3  
<z8z\4Hz  
8.系统模拟 *3rp g  
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 EAV6qW\r5]  
• 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 &Y1RPO41J  
• 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。  TUq ,  
• 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 @T] G5|\ok  
Oar%LSkPRz  
4"#F =f0  
&Xi] 0\M)  
9. 初始几何光学设计的结果 ~~}8D"  
h>ZU67-   
TecWv@.  
ce7 $# #f  
感兴趣的优化函数 >OKc\m2%Q  
• 效率满足(>95%) TGuCIc0B{  
• 信噪比不满足(<30db) wU-Cb<^  
• 杂散光不满足(>5% )!=fy']  
zQoJ8i>  
/$^SiE+N  
R0e!b+MZ.  
10. 后续IFTA优化后的结果 )}@Z*.HZL  
       )i[K1$x2  
o.wXaS8  
\_MWZRMc5  
pV*d"~T  
)kIjZ  
感兴趣的优化函数 MbeK{8~E%l  
• 效率满足(>95%) BC R]K  
• 信噪比满足(<30db) ,.AXQ#~&`  
• 杂散光满足(<5%) \`W8#fob  
rh T!8dTk  
11.总结 7%W@Hr,%F  
• VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 mh35S!I3I^  
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 e}iv vs2  
• 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 G Q}Rxu]  
• 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。 |WSm puf  
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
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