1.概述
.4> s2 衍射
透镜也被称为
光学衍射元件,或者 DOE 类似于菲涅尔透镜, 有很多的倾斜的区块, 唯一不同的是区块的高度是通过计算得到的,用来让
光线的相位变化刚好是一个
波长或者是相位的一个周期。
]?(F'& FH8mK) 初始宏文件可以评论区留言获取
lM^!^6=v0l cl{W]4*$ k!=GNRRZE 所以它像一个具有不均匀间距的圆形衍射光栅.因为它以布拉格角衍射,所以它的衍射效率很高。
lmKq xs4 L59oh 2.1设计要求
=zeLs0s; 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标:
v8bl-9DQ 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
$af}+:' SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果:
|7zP8 初始宏文件可以评论区留言获取
Treh{s 9}cuAVI sLdUrD% 以上展示部分命令,这其中,
yM:~{;HLF OBG 的物是高斯光束.
yVHlT DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
otf%kG w 得到的初始结构如下:
BddECY,z _SC 这是最初的设计,效果并不是十分理想
NK9WrUj) 原因如下:
mqk(UOK` 1.光束被扩大了但是并不准直。
Q\#{2!I 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
#A9_A%_.h 优化
5A$az03y$\ DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
@gSFvb bc 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
D4Y!,7WEVt 改变高阶项
LQ\
ELJj 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
iW1ih QX 所有的一切只需要按几下按键. 输入
Of7) A HELP USS
Di<J6xu 然后找到类型16。
h2"|tTm,a j22#Bw 优化结果
x*&&?nV Iz ?e y&Un" 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数,将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
&lPBqw 光通量
7s8<FyFsjd 透镜看起来还是和原来一样,但是需要检查光通量的均匀性,输入 FLUX 100 P 6
;5Vk01R M&djw`B jUJTcL 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
FW)^O%2s 如果空间频率太高,制造技术可能会出现问题。
LlA`QLe 打开 MMA对话框。
dD^_^'i 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
Uty(sDtu Object point (物体坐标)设定为 0,
5<O61Lgx 光线网络 CREC 设置为网格 7,
x1:Pj 数字化输出,
ok3 绘制图表。
()C^ta_] kyx SIQ^ Naf`hE9 这是一个表面光栅的分布图。
I*W9VhIOV 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造,能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
&@W4^-9 E]H l0caP( 在 PANT 文件中添加一个变量:
1x\VdT VY 5 RAD
/;<e. 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
we\b] M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
~w1{zxs 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
"6E1W,|{ 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
nI*(a: 光通量
光栅分布
W"-EC`nP %on9C`/ 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
xS~yH[k 镜片表面高斯光强分析
r ,3Ww2X- 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
Tw`c6^%^y DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
rKzv8d r%y;8$/- 68p\WheCal ?)?IZ Qj 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, (在通过第二个DOE之前。)
m0I # 它有着预期的高斯分布的形状。
q!hy;K`Jd 现在对表面 6也进行相同的操作。
n b0 Py>4 输入:
D%jD8 p DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
piYws<Q 非常均匀水平的光强分布。
S2'`|uI "#-Nqq R0Ax$Cv{ =j|v0&
AGC 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
/$FXg;h9$ 如果 DOE 是通过光蚀刻制成的,这是要被
成像到衬底上的底模。