切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • Zemax光学设计从入门到精通 光学设计仿真实验指导 Zemax光学设计实践基础(陈家璧) 京东年货节，领红包！更优惠！
    讯技光电:VirtualLab Fusion独家供应商 现代光学设计及应用(Zemax) CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命(第2季)
    发帖 回复
    返回列表
    • 1476阅读
    • 0回复

    [分享]设计和分析GRIN扩散器（完整） [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6613
    光币
    27214
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-11-05
    教程565（1.0） iOhX\@&  
    $rk=#;6]v;  
    1.模拟任务 :TP4f ?FA  
     V6d,}Z+"z'  
     本教程将介绍设计和分析生成Top Hat图案的折射率调制扩散器图层。 zj2y=A| Y  
     设计包括两个步骤： PPV T2;9  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 PR!0=E*}  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 9v;[T%%  
     设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前，我们迫切地推荐您先阅读这个案例。  G$'UK  
    v)O].Hd  
    l$j~p=S$F  
    照明光束参数 (D?4*9 =  
    @8m%*pBg  
    %7`eT^  
    波长：632.8nm ;PG= 3j_  
    激光光束直径（1/e2）：700um
     OhN2FkxL  
    Z]{=Jy !F  
    理想输出场参数 AU)\ lyB  
    :oW 16m1`  
    "AXgT[ O  
    直径：1° QA^FP8!j  
    分辨率：≤0.03° K@2"n| S;  
    效率：>70% cy? #LS  
    杂散光：<20% C :sgT6  
     N.Q}.(N0  
    A9]& w  
    2.设计相位函数 <w*WL_P  
    ?R sPAL  
    W+8s>  
    y"7*u 3>"  
     相位的设计请参考会话编辑器 6A =k;do  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 8EJP~bt  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 9 5j`^M)Q  
     6hR ` sE  
    3.计算GRIN扩散器 tN)t`1_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。 EQpF:@_  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 tUOY`]0  
     最大层厚度如下： K% snE7X?)  
    Mr4,?Z&`-d  
    4.计算折射率调制 ~;]zEq-hG  
    hg<[@Q%$o  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 .]4MtG  
    2/A*\  
     将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 pQc-}o"  
    RS&BS;  
    h:G>w`X  
     生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 6!itr"  
    xj8z*fC;  
    n!SHExBp  
     乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 yDZm)|<.  
     Z;1r=p#s  
    nJYIkfdA  
     将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。 /+`%u&<  
    ':tdb$h  
    K8 [Um!(  
    =6 zK 1Z  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 KTot40osj  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 F(lJ  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 w?8\9\ ;?  
    Sa@'?ApH  
    5.X/Y采样介质     W?kJ+1"(  
    w 2U302TZ  
    ]2|fc5G'  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 &\cS{35  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 A*/8j\{n  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 za 7+xF  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 .:Sk=r4u\  
    \ %MsG  
    q7soV(P  
    1 \aTA,  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 /!;v$es S  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 :06.b:_  
     应该选择像素化折射率调制。 [kxOv7a  
    R6;#+ 1D  
    z'1%%.r;FM  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 0m> 8  
     只优化和指定一个单周期。 E6O!e<ze^  
     介质必须切换到周期模式。周期是 0T(+z)Ki  
    1.20764μm×1.20764μm。     zd!%7 UP  
    n=$ne2/  
    6.通过GRIN介质传播 C'gv#!Q  
    /5L\:eX%  
    <Ist^ h+o  
    [dFcxzM-N  
     通过折射率调制层传播的传播模型： #QcRN?s  
    - 薄元近似 |nLq 4.  
    - 分步光束传播方法。 i_r708ep6  
     对于这个案例，薄元近似足够准确。 mPQT%%MF  
     在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。 1HAnOy0   
     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）。 coPdyw'9&  
     -gt ?5H h  
    7.模拟结果 [Y, L=p  
    OX]P;#4tU  
    角强度分布
    （参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
    0#uB[N  
    8.结论 &?1^/]'"r  
     > cWE@P  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 BV7P_!vt  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 , .;0xyc  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。  s7:H  
    .o C! ~'  
     k%O3\q  
    QQ：2987619807 a:HN#P)12  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表