1.概述
8pqs?L@W 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。
v' C@jsx M '? 5S"?? 初始宏文件可以评论区留言获取
Q*gnAi&.#
RF:0 4d L/ ~D<V 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。
mxgqS=` F "I*-!o 2.1设计要求
22z1g(; @ 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
J<rlz5': 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。
rR\;G2p) SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
n[|6khO L- 初始宏文件可以评论区留言获取
$|k%@Q > fTcY"A,2 mB~~_]M
N 以上展示部分命令，这其中，
) #a7'Ba OBG 的物是高斯光束.
? z3] DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
. @@an;C 得到的初始结构如下：
"v5ElYG rkq#7 这是最初的设计，效果并不是十分理想
tj[ c#@[B 原因如下：
i0\)%H:z 1.光束被扩大了但是并不准直。
iA9 E ^ 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
E4=q h1d 优化
8fh4%#,C% DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
E :)C p 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。
)9B:Y;>) 改变高阶项
w- ALCh8o 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
L/yaVU{aEb 所有的一切只需要按几下按键. 输入
6| 5H=*)DH HELP USS
D^|9/qm$ 然后找到类型16。
g rspt} 1 DqX:WM6 优化结果
eeW`JG-E h,t:] 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。
<[ZI.+_Wt 光通量
QjJfE<h 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
NO2( vE ~@D/A/| wG8
nw; 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?
?`H[u7*% 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
N'QqJe7Z 打开 MMA对话框。
,5{$+ 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
FAw 1o Object point (物体坐标)设定为 0，
{~_ Y _- 光线网络 CREC 设置为网格 7，
&n>7Ir 数字化输出，
*C7F2o 绘制图表。
&iBNO,v t"|DWC* 45<y{8 这是一个表面光栅的分布图。
9 I{/zKq 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
k"0;D-lTZ> s6n`?,vw pawl|Z'Ez 在 PANT 文件中添加一个变量:
@PX\{6&
VY 5 RAD
nxfoW y 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
[Gtb+'8 M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
< *wM=aq 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
s$ z2 c 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
]Lm 'RlV 光通量
光栅分布
%j5ywr: ~KPv7WfG 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。
) ,` 8eQC 镜片表面高斯光强分析
$(rc/h0/E 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
|>+uw|LtZ DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
y'
[LNp V 50$W0L$ Ee)xnY%( S&wzB)#' 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。）
T$mbk3P 它有着预期的高斯分布的形状。
R5(T([w' 现在对表面 6也进行相同的操作。
cP rwW 6 输入：
rt}^4IqL DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
(s&&>M]r_ 非常均匀水平的光强分布。
x)oRSsv!Tr "HK/u(z )
iKAusWj
+TSSi em 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
r,;\/^ u* 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。
