1.概述
pO92cGJ8 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。
BU#3fPl O,JS*jXl 初始宏文件可以评论区留言获取
Y>6N2&Q
!<24Cy ALj~e#{;z 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。
:V1j*) ~7anj. 2.1设计要求
,Qs%bq{t 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标:
[ ou$* 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
-9::M}^2 SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果:
Gk]ZP31u 初始宏文件可以评论区留言获取
Y_K W9T_ Ec2;?pvd%J DD2K>1A1 以上展示部分命令,这其中,
pH3<QNq5 OBG 的物是高斯光束.
o7t{?| DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
T*nP-b 得到的初始结构如下:
jD${ZIv \<ysJgqUG 这是最初的设计,效果并不是十分理想
l0C`teO
原因如下:
4(p`xdr}K 1.光束被扩大了但是并不准直。
2vWn(6` 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
c]zFZJ6M 优化
3~VV2O DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
Uo71C 4ev 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。
c_8<N7 C 改变高阶项
FWA?mde 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
t1]/Bw`j/ 所有的一切只需要按几下按键. 输入
m7DKC, HELP USS
tj$[szo 然后找到类型16。
@$~IPg[J K|YB)y 优化结果
JQ6M,O [q Uv|l1 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。
u~aRFQ: 光通量
}opw_h+/F 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
S'5Zy}
+x (|F.3~Amq k%FA:ms|k 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?
*mVg_Kl 如果空间频率太高,制造技术可能会出现问题。
H>A6VDu 打开 MMA对话框。
4(8trD6 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
/0 4US5En Object point (物体坐标)设定为 0,
QW$p{ zo 光线网络 CREC 设置为网格 7,
Zskj?+1 数字化输出,
|-G2 pu; 绘制图表。
O`Gq7=X NB4O,w fP V n; 这是一个表面光栅的分布图。
"L:4 7!8 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?
U(9_&sL Z Cjw)To( t:5-Ro 在 PANT 文件中添加一个变量:
#
)y/aA VY 5 RAD
RQb}t, 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
V*{rHp{=p M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
[IQ|c?DxpL 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
0'fswa) 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
bD{k=jum 光通量
光栅分布
~y2zl -X~mW
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。
YT
Zi[/ 镜片表面高斯光强分析
)muNfs m 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
k%sH0 9 DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
6:O<k2=2 m^G(qoZ] qfyZda0d IF|6iKCE 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。)
z.!N|"4yr 它有着预期的高斯分布的形状。
hU8Y&R)=9 现在对表面 6也进行相同的操作。
C=/B\G/.9 输入:
m&Mupl DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
P}Kgh7)3 非常均匀水平的光强分布。
Zn'tNt/ sfj+-se(K.
odsFgh :Ko6.| 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
^k;]"NR 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。