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    离线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-05
    教程565（1.0） /#: *hn  
    $$4flfx  
    1.模拟任务 xZ2 1i QeN  
     N@k' s   
     本教程将介绍设计和分析生成Top Hat图案的折射率调制扩散器图层。 d72 yu3  
     设计包括两个步骤： RDQ]_wsyKG  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 Dn#5H{D-d  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 x7l}u`N4  
     设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前，我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 q2*)e/}H  
    SV ~QH&0'  
    Bw`?zd\*  
    照明光束参数 =|$U`~YB  
    MMaS  
    j&A9 &+w  
    波长：632.8nm G^|b*n!!  
    激光光束直径（1/e2）：700um
      r?0w5I  
    13 JG[,w  
    理想输出场参数 JDnWBEV  
    p.4Sgeh#  
    ~KGE(o4p  
    直径：1° 4Vf-D% h>a  
    分辨率：≤0.03° 30Q77,Nsny  
    效率：>70% IWN18aaL?  
    杂散光：<20% @c8RlW/A  
     q(s0dkrj  
    w\Q(wH'  
    2.设计相位函数 {ByKTx &  
    'X&"(M  
    Te)%L*X  
    r_'];  
     相位的设计请参考会话编辑器 <R2SV=]Sq#  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 6,~ %  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 id`9,IJx  
     srImk6YD  
    3.计算GRIN扩散器 w[QC  
     GRIN扩散器应该包含一个1mm厚度石英玻璃作为基板，和一个折射率调制的丙烯酸薄层。 u,YmCEd_V  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 ZS_  z  
     最大层厚度如下： jgpF+V-n$  
    4_CXs.v1  
    4.计算折射率调制 ]4*E:  
    vPy."/[u  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 0H}O6kU  
    M M @&QaK  
     将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 Lq@uwiq!  
    ` -f\6r|:)  
    5X]f}6kT  
     生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 _a?x)3\v  
    h;cw=G  
    b|k(:b-G&.  
     乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 YO@~y *,  
     '2<N_)43$  
    ESS1 L$y  
     将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。 /W}"/W9  
    =t}m  
    E%Ysyk  
    8k Sb92  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 +rrA>~  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 1[RI 07g7*  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 f.vJJa  
    NPE 4@c_a@  
    5.X/Y采样介质     =G 'c%  
    56Lt "Z F  
    bSTTr<W  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 8)f/H&)>8  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 m{yq.H[X  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 ,;h}<("q  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 v+d`J55  
    V )oKsO  
    IJZx$8&A  
    Q'^$;X~-<  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 Fcn@j#[J  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 B|AIl+y  
     应该选择像素化折射率调制。 /5f=a  
    ]e? L,1-  
    E,A9+OKxJ  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 4%jQHOZ  
     只优化和指定一个单周期。 fhki!# E8M  
     介质必须切换到周期模式。周期是 HIlTt  
    1.20764μm×1.20764μm。     S)^eHuXPI  
    z Hl+P*)  
    6.通过GRIN介质传播 ~.S/<:`U  
    8(-N;<Ef2  
    ( d8rfet  
    wr6(C:  
     通过折射率调制层传播的传播模型： \%#luk@:  
    - 薄元近似 17ynFHMd,  
    - 分步光束传播方法。 4_ZHY?VRd  
     对于这个案例，薄元近似足够准确。 qi1#s,  
     在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。 ]rO/IuB  
     场采样必须设置为手动模式并且采样距离为4.5μm（半像素尺寸）。 XE:bYzH  
     55Ye7P-d  
    7.模拟结果 9@ ^*\s  
    *Y ?&N2@c  
    角强度分布
    （参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
    #4& <d.aw'  
    8.结论 g`H;~ w  
     O]9PYv=^  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 7I:<i$)V  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 ~:UAL}b{\~  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 *,XT;h$'>  
    +Jq~39  
     U]iZ3^8VT  
    QQ：2987619807 |OBZSk1jp  
     
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