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 光学设计与光学元件 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 577阅读
    • 0回复

    [技术]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
    6066
    光币
    24483
    光券
    0
    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-03-21
    1.模拟任务 [w&$|h:;  
     ^-[?#]  
     本教程将介绍设计和分析生成Top Hat图案的折射率调制扩散器图层。 pTyi!:g3W  
     设计包括两个步骤： YcN!T"w J@  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 mK [0L  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 Wxbq)Z[V  
     设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前，我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 /M*a,o  
    j~e;DO  
    Hw-Z  
    照明光束参数 Wf&W^Q  
    1[t=XDz/e  
    p mFk50`  
    波长：632.8nm (Gw,2 -A  
    激光光束直径（1/e2）：700um
     {s_+?<l  
    pKjoi{ Z  
    理想输出场参数 C$@yG)Pj   
    r@o6voX  
    3t0[^cY8=z  
    直径：1° XxaGp95so  
    分辨率：≤0.03° _"#!e{N|  
    效率：>70% "/nNM{^  
    杂散光：<20% 7zv1 wb  
     -#Z bR  
    V86Xg:?7  
    2.设计相位函数 ]d]JXt?)i  
    .]9c/  
    M!tXN&V]  
    2"d!(J6}K  
     相位的设计请参考会话编辑器 k~|-gf FP  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 Izv+i*(dl  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 DS%\SrC  
     5 XA=G  
    3.计算GRIN扩散器 |K^"3`SJ  
     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。 f5GdZ_  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 >"@?ir  
     最大层厚度如下： \AC|?/sH  
    !2|=PB' M  
    4.计算折射率调制 C(id=F  
    nxJee=qH  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 3tmdi3s  
    80$fG8  
     将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 c.A|Ir  
    7rC uu*M  
    XZ/[v8  
     生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 @Kgl%[NmX  
    ne>g?"Pex{  
    //&j<vu s  
     乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 tL+OCLF;  
     B<~U3b  
    :Yj) CGl$  
     将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。 }rdIUlVO\  
    8p!*?RRme[  
    3~qR  
    olW|$?  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 L}yyaM)  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 EOoZoVdzx  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 jkF8\dR  
    TbehR:B5g  
    5.X/Y采样介质     D5an\gE  
    =5s F"L;b  
    /V?H4z[G  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 &VBd~4|p  
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 (.Lrmf@hI7  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 =D^TK-H  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 3},Zlu  
    IAOcKQ3  
    G^(}a]>9  
    jb /8?7  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 M]-VHI[&W  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 mga6[E<  
     应该选择像素化折射率调制。 ;p ]y)3  
    M/*NM= -a  
    pX=,iOF[I  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 SjdZyJa  
     只优化和指定一个单周期。 .!}hhiF,Z  
     介质必须切换到周期模式。周期是 &l}?v@@+_  
    1.20764μm×1.20764μm。     ? &zQa xD  
    x>~p;z#VX  
    6.通过GRIN介质传播 U4Nh  
    !eJCM`cp  
    _iE j  
    I|/'Ds:  
     通过折射率调制层传播的传播模型： s^T+5 E&}  
    - 薄元近似 #~ Q8M*~@  
    - 分步光束传播方法。 oH2!5;A|  
     对于这个案例，薄元近似足够准确。 M)cGz$Q|  
     在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。 zx1:`K0bi  
     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）。 y@wF_WX2  
     }xFi& <  
    7.模拟结果 hFvi 5I-b  
    nB5Am^bP  
    角强度分布
    （参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
    XV'fW~j\  
    8.结论 =ex'22  
     1'G8o=~  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 J Lb6C 52  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 d \>2  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 :Y)to/h  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表