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
    • 716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
    6589
    光币
    27094
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-03-21
    1.模拟任务  G{4~{{tI  
     _PI w""ssr  
     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。 0zscOE{  
     设计包括两个步骤： CBj&8#8Z  
    - 设计相位函数来生成一个角谱Top Hat分布。 1m$< %t.>  
    - 基于相位调制来计算对应的折射率调制。 $s[DT!8N  
     设计相位函数是基于案例DO.002。在开始设计一个梯度折射率扩散器之前，我们迫切地推荐您先阅读这个案例。 Muhq,>!U  
    SfHs,y6  
    PA=.)8  
    照明光束参数 E~k_4z% M  
    lDBn3U&z>  
    *jAw  
    波长：632.8nm @(;zU~l/  
    激光光束直径（1/e2）：700um
     'yrU_k,h  
    !;[cm|<E  
    理想输出场参数 DA0{s  
    !a(#G7zA  
    IV#kF}9$  
    直径：1° Jl,mYFEZ  
    分辨率：≤0.03° Ru1I,QvCj"  
    效率：>70% VaLx-RX  
    杂散光：<20% zmREzP#X  
     \|OW`7Q)k  
    g91X*$`]  
    2.设计相位函数 ~-1!?t/%  
    81(.{Y839_  
    }!^/<|$=  
    jl!rCOLt4  
     相位的设计请参考会话编辑器 > x$eKN  
     Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和优化文档Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。 !3E %u$-}  
     设计没有离散相位级的phase-only传输。 Q%x |  
     <G5d{rKZ  
    3.计算GRIN扩散器 Z(' iZ'55F  
     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。 ?<Tt1fpG  
     最大折射率调制为△n=+0.05。 im}=  
     最大层厚度如下： AbWnDqv  
    ka3(sctZ5  
    4.计算折射率调制 W~TT`%[  
    2g)W-M  
    从IFTA优化文档中显示优化的传输 %B;e 7 UJ  
    sz5&P )X  
     将传输相位转变为实部，通过函数Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。 T'n~Qf U  
    R4?OFhN9  
    G!y~Y]e  
     生成正向函数，通过Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函数。 (x.O]8GKP  
    sQBl9E'!be  
    k"J [mT$b  
     乘以最大调制折射率（0.05），通过Manipulation→Operation with Constant→Multiply Constant函数。 ]3+xJz~=  
     hQm"K~SW=  
    '+!@c&d#%o  
     将数据转换成数据阵列：Manipulation→Create Numerical Data Array（参见下一张）。 T8ga)BA  
    (sngq{*%%z  
    H*l2,0&W  
    rUb`_W@  
     数据阵列可用于存储折射率调制。 E7XFt#P.  
     选择在下一个对话框中将实部转化为一个数据阵列图。 yK1Z&7>J>  
     插值应该设置为Nearest Neighbor来得到一个像素化折射率调制。 w(sD}YA)  
    -I#]#i@gX  
    5.X/Y采样介质     }'?N+MN  
    MZpG1  
    `%8byy@$  
     GRIN扩散器层将由双界面元件模拟。 R\L0   
     这个元件可以在平面层和任意折射率调制之间进行模拟。 +m> %(?=A  
     元件厚度对应于层厚度12.656μm。 E(5'vr0  
     折射率调制由采样x/y调制介质模拟。 y~&R(x~w  
    ;8Z\bHQ>  
    [OH9/ "  
    '>GZB  
     基材丙烯酸的离散数据应该从miscellaneous材料目录中加载。 qRD]Q  
     折射率调制的数据阵列必须设置到介质中。 1gq(s2izy  
     应该选择像素化折射率调制。 '?q \mi  
    \]uo^@$bm  
    1 LgzqRq  
     优化的GRIN介质是周期性结构。 O23dtH  
     只优化和指定一个单周期。 !'4HUB>+  
     介质必须切换到周期模式。周期是 0>uMR{ #  
    1.20764μm×1.20764μm。     N2!HkUy2  
    |@J:A!  
    6.通过GRIN介质传播 CM; r\,o  
    @"`J~uK  
    xMk0Xf'_  
    Cf-R?gn]  
     通过折射率调制层传播的传播模型： vd@ _LcK  
    - 薄元近似 ^Vl{IsY  
    - 分步光束传播方法。 s!\:%N  
     对于这个案例，薄元近似足够准确。 dS7?[[pg9  
     在传播面板上选择传播方法，并且编辑传播设置。 9-<EeV_/  
     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）。 E!d;ym  
     8 |2QJ  
    7.模拟结果 AE:IXP|c  
    (lDbArqy  
    角强度分布
    （参见Sc563_GRIN_Diffuser_3.lpd）
     ~ccwu  
    8.结论 ]fN\LY6p  
     N# Ru `;  
     VirtualLab Fusion支持设计GRIN衍射光学元件和全息图。 /65ddt  
     优化的GRIN元件可以生成任意的二维强度分布。 (T1)7%Xs  
     可以模拟通过x/y平面上任意调制的介质中的光传播。 <NV[8B#k]  
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表