1.概述
Ce`{M&NSWX 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。
^>k [T. DSET!F;PG 初始宏文件可以评论区留言获取
t0}3QGf;c
.
6Bz48* 4-cnkv\~ 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。
M;3uG/E\ J. {[> 2.1设计要求
M@{GT/`Pf 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
X g.\B1d 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。
&t%ICz&3 SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
Mx$VAV^\ 初始宏文件可以评论区留言获取
6 !b9 6bV B nAia3z ogjm6; 以上展示部分命令，这其中，
o t-!_w< OBG 的物是高斯光束.
_=4Dh/Dv DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
1 ht4LRFi 得到的初始结构如下：
wf8vKl#Kfw `iQyKZS/+ 这是最初的设计，效果并不是十分理想
rj<%_d'Z` 原因如下：
^qV*W1|0 1.光束被扩大了但是并不准直。
d [K56wbpx 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
8(uxz84ce 优化
P1z6 sG G DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
_!w# {5~ 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
4*m\Zoq> 改变高阶项
qj/ 66ak 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
CBi
V':; 所有的一切只需要按几下按键. 输入
. KRh59yg HELP USS
0g`W Re 然后找到类型16。
\<;/)!Nmw !BK^5,4?-- 优化结果
7jEAhi!Cq( 1a#wUd3
还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
<}i\fJX6 光通量
"$
u"Py 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
ap_(/W r1F5&?{q 1v,4[;{ 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?
5/neV&VcB 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
SM0= 打开 MMA对话框。
]iP TB 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
i-tX5Md| Object point (物体坐标)设定为 0，
V&\ZqgDF 光线网络 CREC 设置为网格 7，
:Wb+&|dU 数字化输出，
]RGun
GJ 绘制图表。
lc[\ S4 Z> Sv[ Ec !f_Kq$.{ 这是一个表面光栅的分布图。
PJkEBdM . 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
J*$ !^ \s >Q"eaJxE!l F+c*v#T 在 PANT 文件中添加一个变量:
/R
F#B#9 VY 5 RAD
Yckl,g_ 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
{^$rmwN M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
JX>_ imo
优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
#[Ns\%Ri0 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
Av+R~&h 光通量
光栅分布
>f}rM20Vm !U=;e ?o 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。
:c<C;. 镜片表面高斯光强分析
3osAWSCEL 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
/UM9g+Bb DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
E-Cj^#OY|N &hqGGfVsd wGb{O |)GE7y0Q 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。）
H:p(C?tk{ 它有着预期的高斯分布的形状。
><^A4s 现在对表面 6也进行相同的操作。
+| Cvv]Tx1 输入：
5?6 ATP:[ DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
rK)%n!Z 非常均匀水平的光强分布。
&bA;>Lu#|o YwHnDVV+
d4A}BTs1 .>h|e_E 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
CDR^xo5
dP 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。
