1.概述
*Hx{ eqC 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。
B~K@o.% dY'/\dJ 初始宏文件可以评论区留言获取
RwJ#G7S# 7t
&KKKV #!(OTe L 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。
Y -%g5 .\ K0+b; 2.1设计要求
BO)K=gl;8 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
eT * )r~ 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。
c@!%.# | y SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
qO AK`{b 初始宏文件可以评论区留言获取
5]D"y Ay81 oKjQ?
4 ?*lpu 以上展示部分命令，这其中，
<RH2G OBG 的物是高斯光束.
5xKo(XNp DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
!? !~8J~ 得到的初始结构如下：
J%]< /J `IL''eJug_ 这是最初的设计，效果并不是十分理想
:% -xiv 原因如下：
QS.t_5<U 1.光束被扩大了但是并不准直。
Q'x Z\t 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
S?TyC";! 优化
r/E'#5 Q DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
F*Lm=^: 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。
&} %rZ U 改变高阶项
ig|o l*~ 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
E{+V_.tlu 所有的一切只需要按几下按键. 输入
S- @E HELP USS
g*]Gc% 然后找到类型16。
5H8]N# Y& e
lj] e 优化结果
(0Buo#I rBR,lS$4 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
\0.
c_ 光通量
:Z rE/3_S 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
AY3nQH
x`:zC# #J&4 5 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
5>{ 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
<Sw>5M!j 打开 MMA对话框。
8:s"
^YLN 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
cF6eMml ; Object point (物体坐标)设定为 0，
rm}OVL 光线网络 CREC 设置为网格 7，
8JYF0r7 数字化输出，
~@g7b`t=la 绘制图表。
CF"u8yE VsLlPw { DdO$&/`)YP 这是一个表面光栅的分布图。
Y*o T ( 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?
6%N.' wf p) #7K zg)-RC G 在 PANT 文件中添加一个变量:
L{XNOf 3 VY 5 RAD
/*,hR >UG 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
Buazm3q8H M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
9a4Xf%!F>z 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
ME'hN->c 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
q0* e1QL 光通量
光栅分布
ey4RKk, =2-!ay: 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#+y}pOLP 镜片表面高斯光强分析
0|mF
/ 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
>SS
YYy DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
RE*;_DF u /W rK^Sn7 U /F/zMZGSA{ 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。）
T4H/D^X| 它有着预期的高斯分布的形状。
T&@xgj|!) 现在对表面 6也进行相同的操作。
j A/xe 输入：
=}SH*xi6 DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
/da5 " 非常均匀水平的光强分布。
<K6:" {[Bo"a>% 2h W tpus bU3e*Er 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
55aJ =T 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。
