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 CODE V,LightTools,RSoft,LucidShape 计算光学带来的成像革命
    发帖 回复
    返回列表
    • 477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
    5806
    光币
    23182
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-03-23
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 $p?TE8G  
    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。 4xl}kmvv  
    }z|@X KA#  
    2．模拟任务 !J/fJW>m6  
    sSdnH_;&  
    >`S $(f  
    DOE： 4],*y`& g  
    相位型衍射 '0MH-M  
    光束整形器 ^:Hx.  
    直径：2mmx2mm R>#BJ^>=  
    形状：圆形 wusj;v4C4M  
    相位级次：16     %@Ow.7zh  
    qHtonJc  
    na)-'  
    3.建模任务：入射光场 nS$_VJ]~  
    l+!eC lM%  
    =TcT`](o  
    高斯准直激光光束的光束参数 $T-Pl57  
    fvH4<c5x  
    • 波长：632.8nm %7vjYvo>  
    • 激光光束直径（1/e2）：1mm +Dwq>3AH  
    f*HEw  
    $eQf5)5  
     I%#&@  
    4.建模任务：期望输出光场 _f1~r^(/T0  
    \]7i-[  
    %jc"s\  
    期望输出场的参数=设计目标图样（DTP）: hP$v,"$  
    ,fR/C  
    • FWHM-直径：0.5mm ]A%S&q  
    • 边缘宽度：50um &'{?Y;A  
    • 效率：>95% QY}1i .f  
    • 信噪比（SNR）：>30dB a*GiLq  
    • 杂散光：<5% ^h^\kW'#  
    <GRplkf`  
      gK Uci  
    \:[J-ySJ  
    5.设计方案 W, YYL(L  
    ^{+,j}V_H  
    -z6{!  
    • 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）。 873'=m&  
    • 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）。 P"k`h=>!4  
    Ao}J   
    PrwMR_-  
     wLW[Vur[  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 T:?01?m  
     %'vLkjI.  
    2n3g!M6~  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 .CY;-  
    • 用户必须输入所需的信息 4w<4\zT_U}  
    - 入射场 j7u\.xu9  
    - 期望的输出场=设计目标图样（DTP） 6f^q >YP  
    - 系统参数 XxeyGs^%9  
    - 制造条件 1*vt\,G  
    Du7DMo=l  
     x |0@T?  
    K2gg"#ft?  
    7.设计过程 z pV+W-j]  
    c!20(( 2|I  
    *<rBV`AP  
    YgfQ{3^I  
    eJ2$DgB}t  
    cE SSSH!m  
    S#g=;hD  
    设计和优化过程由两步完成： -!JnyD   
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ^`< %Pk  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法（IFTA）进行后续的优化。 =, WW#tD  
     ;c;5O@R}3  
    8.系统模拟 l2 [{T^  
    • 设计和优化后，IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 }_GI%+t  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 Uc>$w?oA  
    • 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。 ^+b ??K  
    • 然后用户可以任意修改系统，来进行进一步的分析。 jJU9~5i?  
    [L4s.l_#  
     JrhDqyk*  
    =Ti[Q5SZ  
    9. 初始几何光学设计的结果 *!p#1fE  
    U) B^R  
    ,- FC  
    q\q8xF~[p  
    cZd{K[fuK  
    感兴趣的优化函数 $u-yw1FT  
    • 效率满足（>95%） f.X<Mo   
    • 信噪比不满足（<30db） yL.Z{wd  
    • 杂散光不满足（>5% ),53(=/hl  
     hErO.ad1o  
    -Uu65m~:{k  
    Qe,aIh  
    p#DJow  
    10. 后续IFTA优化后的结果 s+RSAyU  
           {T2=bK~  
    XA4miQn&  
    :i8B'|DN5  
     LRa^x44  
    cQOc^W  
    感兴趣的优化函数 ,'0Zd(s  
    • 效率满足（>95%） ,ag:w<km  
    • 信噪比满足（<30db） AFN"#M  
    • 杂散光满足（<5%） vD@ =V#T  
    [n!5!/g>j  
    11.总结 !\RBOdw C  
    • VirtualLab Fusion允许设计，优化和分析衍射光束整形器。 z&x3":@u<  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 3|qT.QR`Z  
    • 可以生成任意二维场分布，通常是高帽或线。 \ =(r6X  
    • 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。 Aq~}<qkIF+  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 wx2 EMr   
     
    回复
    举报
    分享到
    发帖 回复
    返回列表