1.概述
C~
}Wo5 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。
Ol/2%UJXL N)
V7yo? 初始宏文件可以评论区留言获取
r0Y?X\l*
72 s$ Ivt)Eg 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。
T_oW) G 35@Ibe~ 2.1设计要求
c~0VNuN 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
m|#(gX|F 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。
*xZQG9`kt SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
qs8K jG@ 初始宏文件可以评论区留言获取
qN`]*baS Ro3I/NI> &>) `P[x 以上展示部分命令，这其中，
a`h$lUb- OBG 的物是高斯光束.
R<0!?`b DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
n_xQSVI0F 得到的初始结构如下：
[r/Seg" JI[rIL \Ey 这是最初的设计，效果并不是十分理想
fbx;-He! 原因如下：
+poIgjq0 1.光束被扩大了但是并不准直。
j_ywG{Jk 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
++p&
x{ 优化
%. 6?\w1e DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
*> &N
t 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。
9^Vx*KVrU 改变高阶项
rfZj8R& 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
S }xDB 所有的一切只需要按几下按键. 输入
@R-~zOv HELP USS
1o6J9kCq^3 然后找到类型16。
5f`XFe$8 lA^Kh 优化结果
k`4\.m"& B,VSFpPx 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
gU 2c--` 光通量
2G:{ FY 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
! ,(bXa\^ x_H7=\pX] n`I
jG 得到了几乎是平直的一个漂亮的曲线,这是一个优秀的设计。但是可以加工吗?
OTFu4"]M 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
\%4+mgiD 打开 MMA对话框。
C; :1CK 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
t+) GB=C Object point (物体坐标)设定为 0，
j>Bk; f| 光线网络 CREC 设置为网格 7，
&LxzAL,3! 数字化输出，
2DBFXhP 绘制图表。
m+gG &`&u @okm@6J*X sxQ ,x/O 这是一个表面光栅的分布图。
"y
,(9 _# 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
:;#}9g9 hr}R,BR| 1oW]O@R 在 PANT 文件中添加一个变量:
@XG`D> %k VY 5 RAD
yI|?iBc7nC 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
[\M?8R$) M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
m"m;(T{ v 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
R\Ynn^w
最后的优化宏文件可以评论区留言获取
8/kO9'.P 光通量
光栅分布
ZwrYs s [t=+$ pf(- 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。
Ky~~Cd$ 镜片表面高斯光强分析
^fiRRFr[ 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
ib=^ tK DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
@U.}Ei ghO//?m i. dAL)V e =Tc(Mwn 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。）
(Gk]<`d#N 它有着预期的高斯分布的形状。
_j<M} 现在对表面 6也进行相同的操作。
/g- X=|?F 输入：
3$G25=eN DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
^EBM ;&;7 非常均匀水平的光强分布。
{kO:HhUg S@2Jj>3D?
cZ2,
u,4 "=TTsxyM6P 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
#w?%&,Kp 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。
