1.概述
Y MAQ+A ! 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。
hh&Js'd $'$>UFR 初始宏文件可以评论区留言获取
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,35Ag#va HIPL!ss] 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。
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!8? bhKV +oN 2.1设计要求
+(AwSh ! 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
.! j#3J..u 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。
h>tsis'N9 SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
q)Je.6$#X 初始宏文件可以评论区留言获取
^I./L)0= } 3o7xN=N |E|T%i^}./ 以上展示部分命令，这其中，
f%1wMOzx OBG 的物是高斯光束.
B*Cb6'Q DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
+UaO<L
得到的初始结构如下：
k6g| 7^es2 U]j&cFbn5_ 这是最初的设计，效果并不是十分理想
8OBF^r44R 原因如下：
{Pvr??"r 1.光束被扩大了但是并不准直。
36i_D6 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
B'/Icg.T 优化
dM gbW<uAu DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
J=L` ]XE 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
G 4"lZM 改变高阶项
h *w aRD 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
1Q_ ``.M 所有的一切只需要按几下按键. 输入
165WO}(;/ HELP USS
D` fc7m 然后找到类型16。
r
&c_4%y <
[ w++F~ 优化结果
d5q 4'6o, Y(W{J d+ 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
Vd [ 2u 光通量
;y ,NC2Xj 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
4Qhx[Hv>( @d
P~X 67,3i~ 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
/W``LK>;? 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
k2wBy'M .' 打开 MMA对话框。
: X|AW?* 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
I &cX8Tw Object point (物体坐标)设定为 0，
9$EH K 光线网络 CREC 设置为网格 7，
1+FYjh!2t 数字化输出，
T*p| 'Q` 绘制图表。
L<"k 7)k ] :GfO go {z-Nl H
这是一个表面光栅的分布图。
0 c, bet{m 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?
s/\XH&KR3V MXh ^dOWR /;b.-v& 在 PANT 文件中添加一个变量:
)e#fj+>x) VY 5 RAD
^U"
q|[qy 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
wbl ${@ 4 M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
h
F Dze 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
6O%=G3I 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
oNrEIgaA(+ 光通量
光栅分布
[6tR& D #K ^]KIgGv\ 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
^CO#QnB @ 镜片表面高斯光强分析
kzW\z 4f 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
a_xQ~:H DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
kA1f[ AL 5wy;8a f*UBigk W&WB@)ie 这个图显示了表面3上的高斯光束的强度分布, （在通过第二个DOE之前。）
XlE$. 它有着预期的高斯分布的形状。
gjO
*h3` 现在对表面 6也进行相同的操作。
<r@bNx@T 输入：
mMn2( DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
}FuVY><l 非常均匀水平的光强分布。
s_x=^S3~LO ]w 5ji
yl[2 et Y#GT*V 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
t- !h
X/ 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。
