1.概述
*b}lF4O? 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。
15o?{=b[ |{ PI102 初始宏文件可以评论区留言获取
`zt_7MD !G}+E2fDA `z ) N,fF 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。
FEW_b P/4
D"ehWLj 2.1设计要求
F]t (%{#W 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
3LTcEd 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。
0#*#a13 SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
UNi`P9D]3 初始宏文件可以评论区留言获取
AT)a :i 7ei|XfR /?1nHBYPM 以上展示部分命令，这其中，
Gkxj?) ` OBG 的物是高斯光束.
m7GR[MR
DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
JS>Gd/Jd 得到的初始结构如下：
fb:j%1WF ZzBQe 这是最初的设计，效果并不是十分理想
WJ9 cZL 原因如下：
?EK?b
s 1.光束被扩大了但是并不准直。
5W@jfh) 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
y&= ALx@ 优化
g}U3y' DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
d@G}~&.| 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。
)Cw `"n 改变高阶项
|xv y')(b 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
W$Yc'E
; 所有的一切只需要按几下按键. 输入
PeE/iZ. HELP USS
~w;]c_{.b 然后找到类型16。
uH;-z_Wpn! A
&9(mB 优化结果
@M8|(N % T}=>C+3r 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
U D y(v ] 光通量
#vqo -y7@ 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
@IP)S[^' t ^@_m "^C q;wLa#4)J 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
*79m^ 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
S$^ RbI 打开 MMA对话框。
`[Y ngYw 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
]}6w#)]" Object point (物体坐标)设定为 0，
vHE^"l5 v 光线网络 CREC 设置为网格 7，
OLj\-w^ 数字化输出，
<x),,a=X 绘制图表。
NCf"tK'5n q(5+xSg"gK l w (e3j 这是一个表面光栅的分布图。
*I?Eb-!t 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?
ow' lRHZ Zf>^4_x3P rBN)a" 在 PANT 文件中添加一个变量:
^:jN3@ Q% VY 5 RAD
i o3yLIy, 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
L~ ^*u_U] M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
<_./SC 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
8g >b 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
cubk]~VD 光通量
光栅分布
<d7V<&@o= **[Z^$)u(
现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
(:+>#V )pZ 镜片表面高斯光强分析
kV Rn`n0 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
p=QYc)3F DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
j Uqy8q& "XLe3n :;!\vfZbU T/P7 F\R 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, （在通过第二个DOE之前。）
9><mp]E4 它有着预期的高斯分布的形状。
>u I$^y1D 现在对表面 6也进行相同的操作。
e hAu^^Q> 输入：
H_IGFZ Ch DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
s
Fgadz6O 非常均匀水平的光强分布。
L {ymI) Y^ efuK EC?Efc+O 2PSTGG8JV 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
xqHL +W 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。
