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本案例设计一个用于产生普通2D散射强度分布的衍射光学元件 z@i4 关键词:衍射光学,衍射光学元件,扩散器,光图案,图案生成所需工具箱:Diffractive Optics Toolbox Basic;Trial 版本不支持相关的Tutorial。如果需要,请联系LightTrans或者当地经销商申请全版本的使用期限。 I5_HaC>
相关Tutorial:DO.1; DO.2; DO.8 BG+i tyH 建模任务 .VCY|KZ _r*\ BM8y Y @p<f5[c 照射光束强度 衍射扩散器 光图案强度 E4L?4>V@\ 相位层:4 b,E ?{uG 像素尺寸:>0.5um RZzHlZ 直径:1*1mm du66a+@t 建模任务 N-\N\uN @"-\e|[N 照射光束参数 N)H "'#- 波长:532nm G
aV&y 激光束直径(1/e2):500um gvA}s/ 建模任务 e@Lxduq m$fEk,d 所要得到的出射场参数 G}fBd 位图文件:DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_01.bmp <w{?b'/q 图案直径:40*40mm c Mgd 效率:>60% LE\=Y;% 杂光:<=10% l1)~WqhE} 分辨率:200*200um X.eOw>. 参数说明 _&uJE&xl} 对于下面的tutorial,将使用一个特别处理的对话编辑器 At'CT5= 该tutorial将集中在用于优化衍射扩散器的用户定义强度分布的说明 iT>u&0B- 关于如何设置照射光束参数、光学系统和衍射扩散器的更详细信息请查看tutorial DO.2. V4:/LNq_] 参数说明 v;x0=I&% %_ibe 载入文件DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_02.seditor JWixY/ 这个文件可以在该tutorial 的VL_Samples 文件夹中找到 *an Ng<@ 参数说明 dFm_"135 p~ b4TRvA6 在对话编辑器开始的页面中可以进行照射光束和光学系统的定义。详见tutorial DO.2 |9#q7kM 点击Next按钮,直到出现Desired Output File Parameters >A$L&8'C 参数说明 zm" 2R[v*i^S 所要得到的光场强度分布可以有三种导入方法: >}+{;d —VirtualLAB中的用户定义谐波场 jE\G_> —位图,格式为.bmp, .jpg或者.pnp gV2vwe —ASCII文件包含强度值的2D矩阵 ]n!V 选择Intensity from Bitmap File点击Import。 HwUaaK
3iCe5VF 参数说明 D&G6^ME Vu:ZG*^ 选择DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_01.bmp files in the VL_Samples folder. CS7b3p!I 点击Open *;fTiL sbW+vc 参数说明 r#sg5aS7O| ^kKLi 定义一个颜色范围和相应的最大最小强度值。推荐灰度位图。 ;@wa\H[3v2 定义口径或要得到的光图样的采样距离 WH:dcU 点击Preview按钮预览输入强度 0D(8-H x?Abk 参数说明 GV0\+A"vD \@gV$+{9 点击Ok按钮开始强度图输入 e~]P _53 f%]@e9dD 参数说明 ZISIW! \ND]x]5d UPhO=G 点击Next按钮继续定义想要得到的输出光场参数 Dvg' 9@*pC@I) 参数说明 f2WVg;Z [V'c TO6F 定义要创建的光图样的光学分辨率 N[_T3( 考虑到光图样在相干光的情况下由小斑点组成。为能清楚地分辨图样斑点应该比最小的光图样细节更小。 JHxcHh 分辨率用于控制光斑尺寸。 xV>
.] #{6VdWZ 参数说明 +^AdD8U K*@?BE 1)z'-dQ-5$ 红色的警告信息会在以下情况下出现: |
.jWz.c —通过指定的光学系统想要得到的分辨率不能达到 T9yI%;D —光学系统将产生不连续斑点而不是斑点图案 {sw|bLo|+ —不是所有的光图样细节可以被光学系统或指定分辨率分辨 ygz2bHpD~ [<@L`ki 点击Optimize Resolution 按钮以便调整系统参数 OxJHhF >WZ.Dj0n 参数说明 jJ2rfdfj -M{szH =[n !3M+X 该对话编辑器可以进行进一步的参数定义。详见Tutorial DO.2. rmjuNy=( 点击Finish按钮创建Light Path Diagram包含光学系统和Optimization Document。 #un'?]tZF 选择Optimization Document开始优化衍射扩散器。 C. .| O K_MEd1l 扩散器优化 lMgguu~qg ]9QXQH !zK"y[V 设计页面可以定义每次优化步的迭代次数。 gW~YB2 $ 点击Start Design按钮开始优化。 q,[;AHb 选中SNR Optimization for Quantized Transmission,如果没有改善可能将自动停止。可能不会有指定的迭代数会执行。 ug%7}& o6u^hG6~' 扩散器优化 94!}
Z> {L$$"r, #?Ix6 {R JrBPx/?(,; 优化结束后,点击Show按钮,显示优化后的扩散器传输. 2m $C;j!D $?ss5:
S 优化后的传输器 -o/Vp>_UOE nKE^km f#c}}>V8 gYt=_+- 优化后的传输器的典型相位 myo4`oH 由于衍射扩散器的优化从随机相位开始的,所以不同的优化对应不同的传输相位结果。 1#Vd)vSP ZKI8x1>Iq 扩散器系统分析 BiU>h.4=\( /R|?v{S1 2 4od74\ 3ko
h!q+ 在优化结束后选择Analysis页面计算优化函数 +wj}x?ZeV 'z91aNG] 扩散器系统分析 O}C*weU ;-JF1p 7; U9BhtmY I!!cA?W 选择想要的优化函数用于评估输出场. j~bNH~3 反选Show Output Field。我们稍后将采用Light Path Diagram 模拟输出场. n%WjU)< 点击Recalcualte按钮评估优化函数值. 5Y;&L!T 扩散器系统分析 W
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&V# )-I/ej^ }>iNT.Lvd 优化(merit)函数值会显示在标志表格中. 1#L%Q(G 因为优化以随机传输相位开始,不同优化对应的优化函数值不同. 1TEKq#t;y 优化将重复若干次,最佳优化函数值的传输将被保留. "7-}#_!g ;QVTb3Th 扩散器系统分析 #y&5pP:@ fbM>jK < |