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这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 h!%`odl%
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。 A8Y~^wn o[6"XJ 2.模拟任务 e2ZUl` {g hrt-<7U Jl,x~d DOE: )
hB*Hjh 相位型衍射 %=eD)p7l- 光束整形器
S6Pb V} 直径:2mmx2mm rrRC5h
形状:圆形 bZfJG^3 相位级次:16 .1lc'gu5y )Q?[_<1Y+ UbH=W(% 3.建模任务:入射光场 xWV7#Z7 Vk
T3_f e 3oIoj4o 高斯准直激光光束的光束参数 "
N4]e/.V zH4#\d • 波长:632.8nm r{&"]'/X • 激光光束直径(1/e2):1mm `"4EE}eQc V@f#/"u'
}1 ^.A84a ^Tmmx_Xw 4.建模任务:期望输出光场
&|*| t/(j8w Pw.+DA 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): z8MYgn7 -&tiM
v • FWHM-直径:0.5mm Vd~k4 • 边缘宽度:50um <{uIB;P • 效率:>95% ')<$AMy1 • 信噪比(SNR):>30dB ;Yj&7k1 • 杂散光:<5% d a9 *>+[ i[J',
aR $P}]H p(%x&*)f 5.设计方案 +__Rk1CVh `BY`ltW 1XRVbQt • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 1qF.0 • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 b
L~<~gA } q(0uzaG
u{ /gjv
VVY\W! 6. 衍射光束整形器会话编辑器 !2}Q9a Fsh-a7Qp oY:>pxSz<@ • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 d-aF- • 用户必须输入所需的信息 y5}|Y{5 - 入射场 V y$\.2= - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) I'wAgf6W - 系统参数 \Qn8"I83AV - 制造条件 tB.9Ov* `x{gF8GV
&$[{L)D G$b4`wt 7.设计过程 {[+gM? \ZB;K~BV& K(^x)w r-: r{_'2Z_i
/^"TMm 'I2)-=ZL6 YX(%jcj* 设计和优化过程由两步完成: $oEDyC 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 [#tW$^UD 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 j&9~OXYv g@L4G?hLn 8.系统模拟 57r)&8 • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 ]jYM;e • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 %oo&M; • 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。 =Ao;[j)*! • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 P?F:x=@'| $O#h4L_
[*(MI 9WM %j,Ny}a 9. 初始几何光学设计的结果 V4>P8cE *HRRv.iQ [Zf<r1m v|xlI4 WBGYk); 感兴趣的优化函数 :Z)s'd. • 效率满足(>95%) LuVj9+1 S • 信噪比不满足(<30db) c?d#Bj ? • 杂散光不满足(>5% >,v~,<3
i ,rKN/{M!
>Pu*MD; C{D2mSS LLE~V~j 10. 后续IFTA优化后的结果 H_Yy.yi !l~hO SCo9[EJ [|YMnV<B
#[8gH>7 :/3`+&T^/ 感兴趣的优化函数 4Y]`> ;w • 效率满足(>95%) hug12Cu • 信噪比满足(<30db) >@X=E3 • 杂散光满足(<5%) Um~jp:6p s-*XAnot 11.总结 gSC@uf • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 8|l
Yf%n>j • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 N P"z • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 buoz La • 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。 -'nx7wnj2 • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。 %bsdC0xM
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