1.概述
>^dyQyK 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。
KacR?Al Kl{-z X 初始宏文件可以评论区留言获取
YQ;
cJ $ 3filAGR? d^PD#&"g 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。
)B6# A0 l';p P^.q 2.1设计要求
[!EXMpq' 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
?]^zD k@~ 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。
$ *k)|4 SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
nTPB,QE< 初始宏文件可以评论区留言获取
S.{fDcM 9 CB \n cph~4wCS[U 以上展示部分命令，这其中，
y,Jh@ n';| OBG 的物是高斯光束.
tR1FO%nC DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
^ =^$tF 得到的初始结构如下：
P|N2R5(>T jo}1u_OJ 这是最初的设计，效果并不是十分理想
n@hl2M6.x9 原因如下：
um7o !yg, 1.光束被扩大了但是并不准直。
+Gow5-( 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
F|Q H 优化
61} i 5o DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
/ prYSRn8 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
Z0-ytODI I 改变高阶项
F?9SiX[\ 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
3Hw[s0[$ 所有的一切只需要按几下按键. 输入
+TH3&H5I_A HELP USS
?n.)&ZIx0 然后找到类型16。
b HE7yv [ #jBN?Z# 优化结果
)s)_X L 7NJFWz! 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。
wO7t!35 光通量
<J& 7 ]6Z 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
u`_*g^5q" a[s KE? z C=a3 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?
*nRNg.i3D 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
y S!(A p 打开 MMA对话框。
hJ f2o 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
.IgRY\?Q Object point (物体坐标)设定为 0，
)#C
mQXgG 光线网络 CREC 设置为网格 7，
E)W@{?.o# 数字化输出，
T p<s1'" 绘制图表。
O- #TZ F}36IM9/: $'{=R 45Z 这是一个表面光栅的分布图。
$ J1f.YE 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?
sZ g6@s= j+kC-U; kccWoU, 在 PANT 文件中添加一个变量:
!:3. D, VY 5 RAD
w<NyV8-hL 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
\ S4SI M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
gmP9j)V 6 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
~Y7dH
Dn 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
})Yv9],6 光通量
光栅分布
QA?oJ_}y 0 )}$^TV 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
1/; o 镜片表面高斯光强分析
y 9 L 14 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
IRW^ok.'b! DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
n?xTkkr0 n lGHT },@``&e W\ cjd d 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, （在通过第二个DOE之前。）
2S ~R ! 它有着预期的高斯分布的形状。
eSfnB_@x2 现在对表面 6也进行相同的操作。
5l{Ts04k % 输入：
Z7a945Jd DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
skg|>R,kE 非常均匀水平的光强分布。
n P3 E pQa:pX HrM$NRhu [k<1`z3 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
2C=Q8ayvX 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。
