1.概述
U8E0~[ y' 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。
r;9z 5' 4AJ9`1d4 初始宏文件可以评论区留言获取
5H~@^!7t )4PB<[u _<XgC\4O| 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。
"8FSA`>= |l$
u<3
2.1设计要求
-W 9gH 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
3=IG#6)~C 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。
L,6MF,vx SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
j+n v=p 初始宏文件可以评论区留言获取
~bWhth2* u9BjgK(M R<>tDwsZGa 以上展示部分命令，这其中，
3XnE y
+ OBG 的物是高斯光束.
(VEp~BW@-R DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
,?I(/jI 得到的初始结构如下：
lz-
iC Z yk`)Cq%=; 这是最初的设计，效果并不是十分理想
?x'w~;9R/ 原因如下：
<vL}l: r 1.光束被扩大了但是并不准直。
ghX:"vV{n 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
vABXX B 优化
l`* ( f9Q DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
\d :h$ 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。
6oYIQ'hc 改变高阶项
ERp{gB2U? 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
(xbIUz. 所有的一切只需要按几下按键. 输入
y>)MAzz~\ HELP USS
4?
v,wq 然后找到类型16。
;KL9oV!<f &lU Ny
L 优化结果
6 A.P6DW >r=6A
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。
J+lGh9G 光通量
(m/aV 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
w1c w1xX* )Y~xIj > lf6|. 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?
'd+ :D' 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
y)tYSTJK 打开 MMA对话框。
@"w2R$o 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
[1Uz_HY["3 Object point (物体坐标)设定为 0，
BD4`eiu" 光线网络 CREC 设置为网格 7，
V!W1fb7V 数字化输出，
jA Z >mo[ 绘制图表。
p0Z:Wkz] }f]b't Ox~ 9_d 这是一个表面光栅的分布图。
bb}?h]a 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
ljuNs @q F(;jM( l 1|~ 在 PANT 文件中添加一个变量:
#cO+ <1 VY 5 RAD
/z#F,NB 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
ld95[cTP M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
m bGcDG[HQ 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
TOrMXcn!/ 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
S*xhX1yUi 光通量
光栅分布
_; 7fraqX xG8`'SNY 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
HS7_MGU 镜片表面高斯光强分析
G0pBR]_5z$ 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
UUH;L DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
-Uri|^t VyY. r#@ O) 1E$#~ j %H`0 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。）
@iRO7 6 m 它有着预期的高斯分布的形状。
C 38%H 现在对表面 6也进行相同的操作。
t$5jx 输入：
+aj^Cs1$ DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
rFfy#e 非常均匀水平的光强分布。
0E1=W 6UZ Z}+ yI, @701S(0 '7 =U
c$D* 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
gB >pd?d 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。
