1.概述
pb5q2|u`h 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。
` 5lW vtu!* 7m 初始宏文件可以评论区留言获取
WkUV)/j
8o%g2 P9. 7*I:cga 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。
'Tbdo >y %=[xc? 2.1设计要求
3GVS-? 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标:
CEHtr90P 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。
QpI\\Zt6 SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果:
%`)lCK)2 初始宏文件可以评论区留言获取
`% ulorS U6x$R O! KbTd`AIL 以上展示部分命令,这其中,
,:=g}i OBG 的物是高斯光束.
7GG:1:2+> DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
Q@0Zh,l 得到的初始结构如下:
Ahf71YP &w'1 这是最初的设计,效果并不是十分理想
wS+ekt5 原因如下:
tQWjNP~ 1.光束被扩大了但是并不准直。
sEzl4I 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
oo-O>M#5 优化
WNo7`)Kx DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
1<;RI?R[9 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。
v9"|VhZ 改变高阶项
L"Dos + 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
KEfwsNSc% 所有的一切只需要按几下按键. 输入
LTWiCI HELP USS
&qyXi[vw 然后找到类型16。
u8r<B4k U+-R2w]#q_ 优化结果
tV"Jh>Z ;q&uk- 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。
<IO@Qj1* 光通量
O<()T6 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
KD^n7+w% ~i
UG2 4v m(KBg'kQ 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?
DI0Wk^ m 如果空间频率太高,制造技术可能会出现问题。
-Dy":/Bk 打开 MMA对话框。
+%=lu14G 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
AwtiV-w Object point (物体坐标)设定为 0,
Fk`|?pQm 光线网络 CREC 设置为网格 7,
a^g}Z7D'T 数字化输出,
WX4f3Um 绘制图表。
D%~"]WnZ\Q ^TEFKx}PX wK!7mZ 这是一个表面光栅的分布图。
~?zu5,vb 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?
0iI|eE o K^e4w`F| .2V?G]u 在 PANT 文件中添加一个变量:
pmc)$3u VY 5 RAD
V='A;gs 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
GJIZu&C M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
3R<VpN){ 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
hdDL92JVg 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
QB"+B]rV 光通量
光栅分布
UetI4` _[h!r;DsG 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
-,q
qQf 镜片表面高斯光强分析
VQ;'SY:` 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
M'nzoRk DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
wGgeK,*_ WDJ rN q{l %k #'4Psz 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, (在通过第二个DOE之前。)
sspGB>h8l 它有着预期的高斯分布的形状。
MDCwgNPiQW 现在对表面 6也进行相同的操作。
K"cV7U rE 输入:
nT9Hw~f<j DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
n(#[[k9&Ic 非常均匀水平的光强分布。
E&dxM{` )Lg~2]'?j
J"K(nKXO_? QYps5zcn 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
3QCCX$, 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。