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1.简介 NlMQHma
W 60Q3 这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 PAr|1i)mB 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。 uc\.oG;~q m f~Lzp 2．模拟任务 *XOS. $zGz
Y8t
Nwh
excrXx
DOE： F*X%N_n
相位型衍射 XX:q|?6_ 4
光束整形器 w@2~`<Hk'"
直径：2mmx2mm C Hg]U l
形状：圆形 &R0OeRToUb
相位级次：16 * <?XTs< l&$*}yCK  GP Ix@k 3.建模任务：入射光场 $Llv p bl 2!{N[* )
CR.bMF}
高斯准直激光光束的光束参数 y
'mlee
Gk{W:866
• 波长：632.8nm yX3PUO9
• 激光光束直径（1/e2）：1mm *|sxa#
z,M'Tr.1|
 Sr-|,\/O
XEa~)i{O 4.建模任务：期望输出光场 _,t&C7Yf;
Plb}dID" vB=;_=^i 1
期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: {$3j /b
k RQ~hRT6
• FWHM-直径：0.5mm hzW{_Q.|?
• 边缘宽度：50um 9armirfV'P
• 效率：>95% #i@ACAgn;6
• 信噪比（SNR）：>30dB yW[L,N7d
• 杂散光：<5% KxGKA
)K8P+zn~
 vP-3 j TLXh E(o|o 5.设计方案 C0P*D, O{Dm;@J-aM i1tVdbC]
• VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件（DOEs）。 S_ZLTcq<1
• 对于当前案例，我们使用衍射光束整形器会话编辑器（Diffractive Beam Shaper session editor）。 zUNH8=U
uAc@ Z-
 G OH
^}>zYt 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ,I/2.Q})[
]s f2"~v -3u@hp_
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 %3ou^mcj
• 用户必须输入所需的信息 :
x>I-
3G
- 入射场 Ng?apaIi@~
- 期望的输出场=设计目标图样（DTP） mJSK; @w<O
- 系统参数 m*\B2\ 2gJ
- 制造条件 q;CayN'I
+SAk:3.#CV
 :U!'U;uQ xi;/^ )r 7.设计过程 KuIBYaK,
g =fL6uFmxI@  M ' a&
BhOXXa{B
 )> -77 \
;Fx')
R.91v4 J
设计和优化过程由两步完成： JZW gr&O<
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 MF f05\aDu
2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 'bZMh 9|
i7i|370 8.系统模拟 Uc_'3| e • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 \Oi5=, • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 muL>g_H • 可以通过光路编辑器（Light Path Editor）的工具（Tools）按钮将这个衍射光学工具箱光路图（Diffractive Optics Toolbox LPD）转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估，如下图所示。 c-[Q,c • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 0@II & .jvSAV5B
 6U;Jg_zS gJ<@;O8zu0 9. 初始几何光学设计的结果 % bCcsdK Es.toOH$S  $
/}: P
*37LN
7 JxE |G
感兴趣的优化函数 S4#A#a2J
• 效率满足（>95%） &&]"Y!r -
• 信噪比不满足（<30db） cmwzK u%
• 杂散光不满足（>5% f28gE7Y\a
ZAI1p+  Kj~>&WU `E./ p k S@9c _3S 10. 后续IFTA优化后的结果 2E@ C0Ha L E9L!O.Q  R=][>\7]}
g i1}5DR
 *%ed;>6:Q ^2&O3s 感兴趣的优化函数 Y|hzF:ll • 效率满足（>95%） 9f@#SB_H • 信噪比满足（<30db） ",MK'\E • 杂散光满足（<5%） r~ S!< 9f c ,6<7 11.总结 O vyB<r • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 [(D}%+2 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 *Gk<"pEeS • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 sf.E|]isW • 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。 4FfwpO3,Ku • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 ^yn[QWFO
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