1.概述
S
R s 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。
e/x6{~ju^N a% /D~5Z 初始宏文件可以评论区留言获取
<fHN^O0TS Rm`P.;% HX ,\a` 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。
}*S`1IWMj In8{7&iVO 2.1设计要求
|l@z7R+4* 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
Z29LtKr 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。
Y$9x !kV SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
.>S1do+ 初始宏文件可以评论区留言获取
a:;7'w' YF>1 5{H p0PK-e`@: 以上展示部分命令，这其中，
bXA%|7* OBG 的物是高斯光束.
RK p9[^/? DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
5n1`$T.WG 得到的初始结构如下：
7a=ul: v`S ;.iD 这是最初的设计，效果并不是十分理想
*P|~v Cnr 原因如下：
!?lvmq 1.光束被扩大了但是并不准直。
z#lIu 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
5 Pf)&iG 优化
eg H,7f(yP DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
l bPn< 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。
5F!i%{XQvm 改变高阶项
)l.AsfW% 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
,L4zhhl!_ 所有的一切只需要按几下按键. 输入
'6\ZgOO9 HELP USS
(EjlnG}5l 然后找到类型16。
QEMT'Cs %Y,Ru)5} 优化结果
cP\ZeG#< j&
ykce 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。
XA;f.u 光通量
ryqu2>(
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
1/i1o nu} H [}lzL) x U"g~hT 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?
\UX9[5| 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
)2# q i/ 打开 MMA对话框。
7]ySj<1 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
]68 FGH Object point (物体坐标)设定为 0，
!yr4B "kz 光线网络 CREC 设置为网格 7，
Db !8N 数字化输出，
G6l C[eK 绘制图表。
tx)$4 v k~I ]Y, w#ZzmO 这是一个表面光栅的分布图。
8(\J~I[ ^ 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
6uKP
BL@, 5z2("[8L& Bsha)< 在 PANT 文件中添加一个变量:
gXU(0(Gq VY 5 RAD
1yqsE`4f 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
9JX@c k M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
Zz+v3o0 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
A&M (a 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
5g
O9 < 光通量
光栅分布
4O.R=c2}7> k_uI&, 现在表面4上的边缘空间频率正好是 50 c/mm, 而且光通量均匀性就像原来一样的好。
LbYIRX 镜片表面高斯光强分析
\m+=| 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
9%53 _nx? DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
lrL:G[rt +@yU ` !0P:G#o-$ m ) rVzL 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。）
qkz|r?R) 它有着预期的高斯分布的形状。
q2'}S
A/ 现在对表面 6也进行相同的操作。
J*Ie# :J] 输入：
(y~%6o 6 DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
&[
],rT 非常均匀水平的光强分布。
<&2<>*/.y >Vg [ A H_Va$}8z U OGjil{. 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
Qe-Pg^PS] 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。
