1.概述
SUH mBo"} 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。
J$ #h( D% W NwJM 初始宏文件可以评论区留言获取
)%iRZ \`f Si?$\H*: . 7
(DxN 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。
"t[M'[ `C Fw_
(q! 2.1设计要求
?Yq J.F; 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
$?FS00p*|X 将最细直径为0.35 mm的氦氖激光束扩展成变动范围在10%以内的直径为 10 mm 的均匀激光束。只使用两个元件, 每个的一侧都有一个 DOE。
u(pdP" SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
|Z`M*.d+ 初始宏文件可以评论区留言获取
V I6\ `6a]|7|f UGhW0X3k 以上展示部分命令，这其中，
'oz hz2 s OBG 的物是高斯光束.
b!i` o%Vb DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
Qs|O G 得到的初始结构如下：
5/& 1Oxo ss? ] 这是最初的设计，效果并不是十分理想
5cD
XWF 原因如下：
Xzl KP;r0 1.光束被扩大了但是并不准直。
R<f#r0 3@| 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
9o-!ecx} 优化
F\>oxttS1 DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
ds-
yif6 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
K*_-5 e 改变高阶项
?VFM ]hO 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
(# JMB) 所有的一切只需要按几下按键. 输入
'@'B>7C # HELP USS
BjM+0[HC 然后找到类型16。
:/+>e
IE Xo2^N2I 优化结果
@ ru<4`h `SCy<w3$+[ 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。
K!GUv{fp 光通量
\CcmePTN#x 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
IuNkfBe4m :`D'jF^S br b[})} 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?
cL#-*_( 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
x_yF|]aI! 打开 MMA对话框。
Ig<}dM.Z[ 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
d!o.ASL{ Object point (物体坐标)设定为 0，
sp|q((z{ 光线网络 CREC 设置为网格 7，
brntE: 数字化输出，
Bb~5& @M|N 绘制图表。
M~-h -tG 8=:A/47=J wTT R oeJ} 这是一个表面光栅的分布图。
QV0M/k<' 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?
't7Z] G */nuv
k (#oYyM] 在 PANT 文件中添加一个变量:
:AZp} VY 5 RAD
i< mev L
然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
^\M hT)x M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
^]VcxKU J 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
{B3(HiC 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
{ih:FcI
光通量
光栅分布
) !i !3 Jz0K}^Dj [ 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。
0C]4~F x~ 镜片表面高斯光强分析
=^Th[B 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
ZPl PN;J^1 DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
[UoqI U L;3aZt,#O *6XRjq^# pajy#0 U 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。）
AuAT]` 它有着预期的高斯分布的形状。
y1iX!m~) 现在对表面 6也进行相同的操作。
*<r%aeG$em 输入：
` NQ{)N0! DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
fWj@e"G 非常均匀水平的光强分布。
zrrz<dW FuuS"G,S ` y2ljIWJ eES'}[W> 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
wlr Ign% 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。
