教程565(1.0) gf]biE"k CPq{M.B 1.模拟任务 RU!j"T
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eSZS`(#!( 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。 e^g3J/aU 设计包括两个步骤: *|n::9 - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 ^7`"wj14 - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 (7RxCo=X 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。 sIuk Q]_3 #_' $tyF(RybG 照明光束参数 'hl>pso.
t&UPU&tY
DPvM|n`TW
波长:632.8nm _A*5BAB:h(
激光光束直径(1/e2):700um e{edI{g ?3!"js
B 理想输出场参数 [GeJn\C_?
q!#e2Dx
kBY54pl
直径:1° ScrE tN
分辨率:≤0.03° -If-c'"G
效率:>70% Wvl>i HB
杂散光:<20% .BGM1ph}~
qO=_i d ^5TSo&qZ 2.设计相位函数 ~je#gVoUR %iWup: &6A'}9Ch
D'aq^T'
相位的设计请参考会话编辑器 .5I!h !
Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 }7CMXw
[
设计没有离散相位级的phase-only传输。 ` bd
~YHy'. 3.计算GRIN扩散器 k LVf}J~? 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。 jw$3cwddH 最大折射率调制为△n=+0.05。 J=4R" _yo 最大层厚度如下: 4 vwa/? THirh6 4.计算折射率调制 ^yUel.N5" mLU4R Q}5 从IFTA优化文档中显示优化的传输 IM&2SSmYNH ]]{$X_0n 将传输相位转变为实部,通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 \P]w^ 3jPua)=p F)/}Q[o8 生成正向函数,通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 Z~{0XG\Y c6sGjZdR 7QP%Pny%
乘以最大调制折射率(0.05),通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 {hB7F"S
e Ll+F%@ Pw/Z;N;:V 将数据转换成数据阵列:Manipulation→Create Numerical Data Array(参见下一张)。 UKp- *YukT t3K7W2bz {dJC3/Rf
vlth\[
数据阵列可用于存储折射率调制。 DGr{x}Kq
选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 ";38vjIV
插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 ?P[uf
j<>|Hi
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5.X/Y采样介质 `m?%{ \ jr{C/B}
WyVFhAuU GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 5Z}]d@ 这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 $8o(_8Q) 元件厚度对应于层厚度12.656μm。 T6JN@:8 折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 8<M'~G%CEq 7PO3{I 5<bc>A-
^Bn)a"Gd
基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 |;_NCy8i3X
折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 |n=m{JX \m
应该选择像素化折射率调制。 IW3ZHmrpA
C
J S
<y=VDb/
优化的GRIN介质是周期性结构。 9K~2!<
只优化和指定一个单周期。 pDb5t>
介质必须切换到周期模式。周期是 gO%#'Eb2
1.20764μm×1.20764μm。 q%TWtQS G$pTTT6# 6.通过GRIN介质传播 D_
xPa ^pZ1uN!b BJ!b LQ
Twyx(~'&R
通过折射率调制层传播的传播模型: yjUZ40Dq
- 薄元近似 c^vPd]Ed
- 分步光束传播方法。 >f #P(
对于这个案例,薄元近似足够准确。 8A}w}h
在传播面板上选择传播方法,并且编辑传播设置。 /%9D$\
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)。 >_P7 k5Y^
0xrr9X< 7.模拟结果 Kk1 591' !spp*Q)#\ 角强度分布
(参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd)
Aifc0P-H
8.结论 M*FUtu
sS;6QkI"y VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 C( 8i0(1 优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 exw~SvT3 可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 ZC 7R f [2?|BUtD[
h\\fb[`` QQ:2987619807 Z"PPXv-<jY