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此案例演示了设计和优化衍射光学元件的(DOE)作为光扩散器,来生成矩形高帽图样。 LY1KQu Y '^lUL) R 1.建模任务 tBTJmih" .q0AoM Rf8:+d[Jj| DOE:扩散器 $nc, ?)i! 直径:1.4mm X 1.4mm 5\+EHW!o 相位等级:2 (l;C%O7* 像素尺寸:>1um .r6YrB@[' DrV0V
.t, t!l/` e%J 2.照明光束参数 .='3bQ(UZ4 g(aNyn 9M0d+:YJ #_,uE9
$Gd5wmb! 波长:632.8nmm B^Bbso'{1 激光光束直径(1/e2):700um FB.!`%{ ${CYDD"mdy 3.期望输出场参数 ){jqfkL B{N=0 cSi kYTOldfY2 WkcH5[ Flne=ij6g • 直径:1° t3Qm-J}wSB • 分辨率:≤0.03° U!.~XT= • 效率:>70% 5@CpP-W# • 杂散光:<20% sOjF?bCdO s|BX>1 4.设计和优化方法 ]zy~@,\ /H.(d 4C • VirtualLab Fusion可以使用不同的设计和优化方法。 gRw.AXRa • 对于此案例,迭代傅里叶变换算法(IFTA)用于设计和优化(DOE)期望的衍射光学元件。 ;4R=eI _u`B3iG 5.配置方法 '[n)N@h ''%;EW> c-ttds 你可以 dp33z"<3 • 使用辅助会话编辑器,进行光学系统的设置并且配置优化和设计文档。 EI%M
Azj} • 或手动进行一切配置(更高级的方法)。 ?L8&(&1@VD $:PF9pY( 通过点击Start→Diffractive Optics→Regular Shape Diffuser 看可以打开会话编辑器的开开始页面。如下图所示。 A4}JZi6@ zuUQ."#i fuQ4rt[i rO5u~"v] 6.设置输入光束参数 f<) Ro$ XTIu(f|d_; ;`;G/1]#9 ^!$}
BY 腰束和发散角的定义:1/e2 Waist Diameter,Divergence Full Angle。 uT'-B7N ,*q#qW!! .jLMl*6%: Zj:a-= 设置波长为632.8nm,腰束直径为700um。 QQ5lW x:=0.l# 7.光学系统 wxH(&CB-{ l7!U),x%/U ',L{CQA?c cZCGnzy 选择光学系统为角谱(Angular Spectrum)。 )RpqZe/h4 y21)~ <Gb nPG? uWJ#+XK. 光学系统周围介质默认为空气。 Wg}B@:`T |LX rGyk^ 8.期望输出场设置 ;,Of\Efc| ~ >&I^4 ({D}QEP j;1~=j]) 维度设置为二维高帽(2D Top Hat),高帽(Top Hat)形状设置为矩形(Rectangular Shape)。 Xtu: "3U{h] 9.参数确认过程中的提示 5KL9$J9k xn%l o(B<!ji~' ;zfQ3$@9
>reaIBT • 指定要创建光图样的期望光学分辨率。 Qs}/x[I • VirtualLab Fusion给出了一些有用的建议。 g:G%Ei~sF • 考虑到在相干照明下,光图案由散斑组成。为了获得清晰的期望光图案,散斑尺寸应该小于光图案的最小细节。 f_Wkg)g • 散斑大小由分辨率影响,但不能任意控制。 v>x {jZkFL GInZ53cQ 10.警告 G\'u~B/w 5Z4(J?n f:x9Y{Y x>1iIpBv^ 出现以下情况,会出现红色警告信息: .}L-c>o"o • 通告指定的光学系统,不能达到期望的分辨率。 2b6? 9FX* • 光学系统将创建离散点,而不是散斑图。 ,7n;|1` • 光学系统或指定分辨率并不能实现光图案所有的细节。 U}A|]vi@ ::3iXk) 单击Optimize Resolution按钮来帮忙调整系统参数。 >?\v@ `:-@E2 11. 帮助改变参数 l|R<F;| = )JVT$]w fg>B pmow[e ~$?y1Yv • 这个对话框会显示分辨率是否适合典型的扩散器设计。 []2$rJZD9 • 此处显示设置没有任何问题。 pJ2:` f<; • 另外,通过这个工具,VirtualLab Fusion提供了某些确定选项以对参数进行调整,从而达到一个最佳的激光光束直径和分辨比。 1sIy*z zkT`] @`J 12.DOE透过率函数参数 gL[1wM%? LK
d'Ik@D]I v -|P_O&z |