1.概述
Z,osdF 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。
OjiQBsgnj pP6pn~} 初始宏文件可以评论区留言获取
c}>p"
Q@lJ| 7Q9zEd"d 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。
wN
![SM/+ )cy_d! 2.1设计要求
i`1QR@11 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标:
SrVJ Q~:> 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。
!mX 2 SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果:
"sf]I[a 初始宏文件可以评论区留言获取
9H<6k* w<]Wg^dyQ GUyc1{6 以上展示部分命令,这其中,
-l!;PV S| OBG 的物是高斯光束.
?*Kewj DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
m_z1|zM}o 得到的初始结构如下:
_YH)E^If i}5
#n 这是最初的设计,效果并不是十分理想
Y`u.P(7# 原因如下:
X192Lar 1.光束被扩大了但是并不准直。
IRZ?'Im 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
J8x>vC 优化
W1s4[rL!Ht DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
8L?35[]e 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。
In)#`E` g. 改变高阶项
TY=BP!s 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
46dh@&U 所有的一切只需要按几下按键. 输入
Z;_WU HELP USS
dfo{ B/+ 然后找到类型16。
$e! i4pM \7}X^]UV x 优化结果
MOFIR
wVZ+ 10JxfDceD 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。
PT|W{RlNl 光通量
PF1m :Iz`d 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
m#'2
3 > @ulvHL 'W~O? 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?
]y,6 如果空间频率太高,制造技术可能会出现问题。
7 3k3(rZ 打开 MMA对话框。
MdWT[ 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
Zjt3U;Y Object point (物体坐标)设定为 0,
'(kySf[ 光线网络 CREC 设置为网格 7,
MS6^= [" 数字化输出,
IiACr@[?e 绘制图表。
;fhFv&`mE DB yRP-TH ejwFQ'wTx 这是一个表面光栅的分布图。
gUCv#: 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?
tWi@_Rlx; v!ULErs =@m|g ) 在 PANT 文件中添加一个变量:
~_SV`io VY 5 RAD
GP uAIoBo 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
0 )#5_-% M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
W:P4XwR{ 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
4ow)vS( 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
K ^1bR(a 光通量
光栅分布
Xb42R1 xX 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。
P}H7WH 镜片表面高斯光强分析
Gu&?Gn oc 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
VuFH
>8n DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
i7})VDsZ rZZueYuXO g!<@6\RB L
'342( 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。)
. #;ZM[v 它有着预期的高斯分布的形状。
L^)&"6oSa 现在对表面 6也进行相同的操作。
Fy<dk}@ 输入:
~xu<xy@E DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
pSASMc@ 非常均匀水平的光强分布。
cp2e,%o u|=_!$8
q?&vV`PG5 )2z
(l-$. 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
8(D>ws$
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。