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 Zemax光学设计从基础到实践 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 微小光学与微透镜阵列 光学设计与光学元件 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 1504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
    5797
    光币
    23137
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-04
    1.简介 &,/-<y-S  
     BH$hd|KD<  
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 +rrA>~  
    展示了可能的期望需求，设计，优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 YZ->ep}  
    cSTL.QF  
    2．模拟任务 <\ ".6=E#W  
    ?%Pi#%P  
    +- hfl/$  
    DOE： <{eJbNp  
    相位型衍射 RtaMrG=D  
    光束整形器 \/m-G:|  
    直径：2mmx2mm xWWVU}fd1  
    形状：圆形 =| r% lx  
    相位级次：16     lj *=bK  
    WZbRR.TxO  
    b^P\Kky  
    3.建模任务：入射光场 @_#]7  
    4 `}6W>*R  
    [/J(E\9  
    高斯准直激光光束的光束参数 B-$ps=G+z  
    j#VR>0oC]\  
    • 波长：632.8nm _#<7s`i  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm &c= 3BEh  
    +5Y;JL<%/  
    QA~Lm  
     [Z]CBEE  
    4.建模任务：期望输出光场 c8o2* C$  
    s*e1m%  
    lp1GK/!s  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: hi ),PfAV  
    gp^xl>E  
    • FWHM-直径：0.5mm R8j\CiV17  
    • 边缘宽度：50um G/_8xmsU  
    • 效率：>95% o<Rrr,  
    • 信噪比（SNR）：>30dB P`n"E8"ab<  
    • 杂散光：<5% 1L _(n  
    OV7SLf  
     2$joM`j$  
    n=h!V$X   
    5.设计方案 g`H;~ w  
    O]9PYv=^  
    RXhT{Ho(>  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 C7MCMM|S  
    • 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 :1!k*5  
    HwBJUr91]  
    zj;Ktgc E  
     W=!D[G R  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 0&6(y* #Z  
     6[]O3Aa  
    >td\PW~X  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 SiT5QJe  
    • 用户必须输入所需的信息 u< 5{H='6  
    - 入射场 t,yMO  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） ^ Mq8jw(2  
    - 系统参数 =K6{AmG$  
    - 制造条件 xbze{9n"  
    }vX/55  
     )s8{|)-  
    ;#dzw!+Y  
    7.设计过程 ~qb-uT\(99  
    @?[}\9dW  
    {pk&dB _Bu  
    8G_KbS  
    h_xzqElZu  
    NS^+n4  
    E"t79dD  
    设计和优化过程由两步完成： R"{oj]d;$F  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 C,dRdEB>  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 /8s>JPXKH[  
     #j6qq3OG  
    8.系统模拟 J]$]zD  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 K]Z];C#)  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 2~W8tv0^b2  
    • 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。 Nvj KB)J  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 )E=~ _`XO  
    )gKX +'  
      u~j&g  
    Ve|=<7%%S  
    9. 初始几何光学设计的结果 _{0IX  
    $ud\CU:r  
    6vebGf  
    |F52)<\  
    bc*CP0t|  
    感兴趣的优化函数 |Ht~o(]&&/  
    • 效率满足（>95%） }FT8 [m<  
    • 信噪比不满足（<30db） q `^5<  
    • 杂散光不满足（>5% iea7*]vW  
     vI+X9C?  
    d<afO?"  
    ]MV=@T^8#  
    |C.[eHe&D  
    10. 后续IFTA优化后的结果 sWX\/Iyy2p  
           WRfhxl  
    \kVi&X=q:  
    $|!@$Aj  
     u75(\<{  
    jV|/ C  
    感兴趣的优化函数 XiN@$  
    • 效率满足（>95%） jmh$6 N% F  
    • 信噪比满足（<30db） 6Bn%7ZBv  
    • 杂散光满足（<5%） kU[#. y=%p  
    J={IGA  
    11.总结 b0lZb'  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 jij-pDQnv  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 Vh5Z'4N  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 s N|7   
    • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 "*0h=x$  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 / WJ+e  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表