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) ZEMAX光学系统设计实战
    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
    • 2050阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    		 上一主题 下一主题
    离线infotek
    科学家
     
    发帖
    6569
    光币
    26994
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 H0!LiazA>  
     *Z9Rl>  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 g2Hz[C(  
    展示了可能的期望需求，设计，优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 !^[i"F:G  
    3I"xuKxc  
    2．模拟任务 g6AEMer  
    4Nb&(p  
    oouhP1py,  
    DOE： be<7Vy]j  
    相位型衍射 g!QX#_~Il  
    光束整形器 `6No6.\J  
    直径：2mmx2mm 4](jV}Hg  
    形状：圆形 QIK;kjr*A3  
    相位级次：16     #F|q->2`o  
    j7(S=  
    z9}WP$W  
    3.建模任务：入射光场 vtByCu5  
    v=pkze  
    e(z'u A{!  
    高斯准直激光光束的光束参数 hL?"!  
    No\3kRB4bi  
    • 波长：632.8nm 5bj9S  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm OMY^'g%w  
    5~R1KjjvA  
    G?,b51"  
     kndN} Vq  
    4.建模任务：期望输出光场 kd=|Iip;(  
    6_=t~9sY  
    1B0+dxN`  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: M#u~]?hS  
    >h Rq  
    • FWHM-直径：0.5mm (drDC1\  
    • 边缘宽度：50um 'kBq@>  
    • 效率：>95% K,f"Q<sU%  
    • 信噪比（SNR）：>30dB |34M.YjA  
    • 杂散光：<5% 7l+:gD  
    _xmS$z)TO  
     n>XfXt =  
    .T\jEH8E  
    5.设计方案 (i.7\$4  
    i)1013b  
    rw }wQP_'  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 C"*8bVx]$n  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 xf7_|l  
    9Qb6ek  
    FoW|BGA~  
     P+Q}bTb8  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 U)Jwo O  
     PKg>|]Rf.  
    v.!e1ke8D*  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 khb/"VYd  
    • 用户必须输入所需的信息 =K;M\_k%y  
    - 入射场 th^&wp  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） 6 k6}SlN[  
    - 系统参数 ^Z>Nbzr{  
    - 制造条件 ~7$jW[i  
    U3^3nL-M9  
     [r0`D^*=  
    h|{DIG3  
    7.设计过程 Vpe\Okt:  
    DyCnL@  
    O$(#gB'B  
    |ERf3  
    3Hi[Y[O`%P  
    9YvK<i&I  
    @=6*]:p2.  
    设计和优化过程由两步完成： O gtrp)x9  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。  V$fn$=  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 9#:B_?e=  
     ^US ol/  
    8.系统模拟 1a tQ9  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 W690N&Wz  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 pC/13|I  
    • 可以通过光路编辑器（Light Path Editor）的工具（Tools）按钮将这个衍射光学工具箱光路图（Diffractive Optics Toolbox LPD）转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估，如下图所示。 :;URLl0  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 fo_*Uva_  
    `6\u!#  
     eE5j6`5i  
    gXvE^fE  
    9. 初始几何光学设计的结果 ]-{A"tJ  
    D}OhmOu 3  
    b#W(&b^q  
    Nz%Yi?AF  
    ` 1v Dp.  
    感兴趣的优化函数 7{Zs"d{s  
    • 效率满足（>95%） Vs9]Gm  
    • 信噪比不满足（<30db） Y(;u)uN_  
    • 杂散光不满足（>5% I#:Dk?"O2  
     @y/!`Ziw  
    mCSt.n~  
    "V <WC"  
    "]}?{2i;  
    10. 后续IFTA优化后的结果 f>[{1M]n\  
           ?D+H2[n\a  
    PM3fJhx  
    =\IUBH+C  
     2. f8uq  
    fS]Z`U"  
    感兴趣的优化函数 qZ%0p*P#_  
    • 效率满足（>95%） 5Bp>*MR/".  
    • 信噪比满足（<30db） "%ZAL\x  
    • 杂散光满足（<5%） jJV1 /]TJ  
    d 0 mfqP=  
    11.总结 7`SrqI&  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 .RpWE.C  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Qov*xRO6  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 :KI0j%>2y  
    • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 ~_|CXPiQ8  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 P\%aJ'f~  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表