1.概述
k 0_$M{@Y 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。
W[E3P,XS Xexe{h4t_> 初始宏文件可以评论区留言获取
6@q[tN7_^ QZ3(u<f tx5T^K7[ 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。
;{f?? G rA1r#ksQ 2.1设计要求
^ Wfgwmh 下面是一个衍射透镜设计
激光光束整形器的指标：
`n`"g<K)Q 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。
X@qk > / SYNOPSYS 初始结构搜索
镜头文件和运行结果：
Zknewv*sS4 初始宏文件可以评论区留言获取
Y#&0x_Z c5E#QV0&v~ $i:||L^8p 以上展示部分命令，这其中，
+Y)#yGUn OBG 的物是高斯光束.
/ J.\p/%\ DOEs 将会使用16号特殊表面形状建模,一个简单的 DOE.
E eJqszmH 得到的初始结构如下：
eR-=<0Iw; 4 su_;+] 这是最初的设计，效果并不是十分理想
pEVgJ /> 原因如下：
Ah>gC!F^ 1.光束被扩大了但是并不准直。
t {SMSp 2.而且强度分布仍然是输入的高斯光束的强度分布。
. S!>9X,
优化
Pc)VK>.fc DOEs , 就如同其他的非球面形状, 也是利用 G 变量来调整。
8b:clvh 优化函数还包括绝大多数的 FLUX 像差, 控制着各个区域的衰减。
Ji6`-~ k 改变高阶项
<s/<b*T
^ 应该怎样确定改变哪个 G 变量?
p x|> v8 所有的一切只需要按几下按键. 输入
!ml_S) HELP USS
'Z.OF5|eGT 然后找到类型16。
N
pXgyD m0 j|58~ 优化结果
+Cf0Y2*@hM -
LiPHHX< 还能做得更好。接下来尝试改变高阶的系数，将变量选项添加到 G31, 即增加到12 项。
V+O0k: o 光通量
Fkc x+d 透镜看起来还是和原来一样，但是需要检查光通量的均匀性，输入 FLUX 100 P 6
.3a:n\tY ^+*GbY$' Qq T/1^imS 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?
e)HhnN@ 如果空间频率太高，制造技术可能会出现问题。
m\/,cc@, 打开 MMA对话框。
O[I R| 在 PUPIL上选择表面4的 HSFREQ分布。
hG3m7ht Object point (物体坐标)设定为 0，
]D LZ&5pv 光线网络 CREC 设置为网格 7，
PNbcy!\U 数字化输出，
rToaG Qh 绘制图表。
SbS$(Gt#Bv d $fvg8^ ?aFr8i:)M 这是一个表面光栅的分布图。
dU oWo3r= 边缘最大空间频率在在 100c/mm 左右。 这并不是很容易制造，能不能减小, 比如说到 50 c/mm?
SqXy;S@ <E >7>ZL B;z;vrrL 在 PANT 文件中添加一个变量:
q Vm"f,ruo VY 5 RAD
*$i ; o3 然后再 AANT 文件加入一个新的像差:
%/l-A
pu M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
VY/|WD~"CW 优化后再次按之前的步骤查看光通量和光栅分布。
s~=KhP~ 最后的优化宏文件可以评论区留言获取
)o#6-K+b 光通量
光栅分布
1l/AKI(! Aq V09 $ 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。
]}z'X!v_@ 镜片表面高斯光强分析
5L Qk8NPh 现在要运行衍射传播程序 DPROP , 来检查系统的强度分布.
`FA) om DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE
^I X%dzM VK2@2`$ _u r G_~q *8$>Whr 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。）
3ty4D 2y 它有着预期的高斯分布的形状。
(U|)xA]y! 现在对表面 6也进行相同的操作。
(M ]XN n 输入：
Mv.Ciyc DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE
)|y#O ZHR 非常均匀水平的光强分布。
CifA,[l34 z)4UMR#b& U/ ?F:QD4 q*\NRq 这个是由 DMASK 3 GREY 1000 命令生成的图像。
In
f9wq\ 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。
