切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 761阅读
    • 0回复

    [技术]设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6794
    光币
    28119
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-11-06
    这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。 iCrLZ" $M  
    展示了可能的期望需求,设计,优化和一个能够生成无散斑高帽的衍射光学元件(DOE)的相位透过率函数的分析。 &=d0'3k>  
    Y]R;>E5o|  
    2.模拟任务 -h/KrB  
    )Cm7v@B   
    DOE:  ,m-/R  
    相位型衍射 ^Gs=U[**  
    光束整形器 ~HH6=qjU)  
    直径:2mmx2mm TQ\\/e:  
    形状:圆形 Q7b$j\;I  
    相位级次:16 Os# V=P  
    m|5yET  
    ucVn `  
    3.建模任务:入射光场 uqg#(ADy?R  
    oI6l`K$  
    高斯准直激光光束的光束参数 ZdP2}w  
    g,N"o72)  
    波长:632.8nm .%rB-vO:g  
    • 激光光束直径(1/e2):1mm P}Ud7Vil;l  
    X( H-U q*(  
    dLs40 -R  
    /?,c4K,ap  
    4.建模任务:期望输出光场 hn bF}AD  
    3Y}X7-|)Z  
    期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): 5#SD$^  
    {IlX@qWr  
    • FWHM-直径:0.5mm qd7 86~  
    • 边缘宽度:50um s}pn5zMp:8  
    • 效率:>95% !VJ5(b  
    • 信噪比(SNR):>30dB k}yUD 0Y  
    • 杂散光:<5% *mgK^9<  
    Alsr6uLT1  
    8=#J:LeXj  
    dfmxz7V  
    5.设计方案 Xt!%W    
    Ew|VDD(.  
    • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 \!["U`\.K  
    • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 7Q>*]  
    ?u`TX_OsB  
    &u_s*  
    w/`I2uYu  
    6. 衍射光束整形器会话编辑器 N<\U$\i  
    T!T6M6?  
    • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 *Hnk,?kPq  
    • 用户必须输入所需的信息 uD2v6x236  
    - 入射场 wlM"Zt  
    - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) zMUifMiAj  
    - 系统参数 ,KMt9 <  
    - 制造条件 Q@in?};  
    Xy>+r[$D:  
    Q599@5aS  
    ]y:ez8RFPU  
    7.设计过程 YuZxKuGy  
    =vv4;az X  
    j5,vSh~q;'  
    0t-!6  
    39w|2%(O.  
    pD+_ K  
    设计和优化过程由两步完成: PN!NB.  
    1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 ` R;6]/I?  
    2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 3}@!TI  
    jORU+g  
    8.系统模拟 RE72%w(oM  
    • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 n6PXPc  
    • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 J~6-}z   
    • 可以通过光路编辑器(Light Path Editor)的工具(Tools)按钮将这个衍射光学工具箱光路图(Diffractive Optics Toolbox LPD)转换成基本工具箱中的光路图以用于进一步的评估,如下图所示。 c({V[eGY  
    • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 <23oyMR0  
    ? (&)p~o  
    }4!R2c  
    ;_.%S*W\  
    9. 初始几何光学设计的结果 z8SrZ#mg  
    0$-N  
    ;'.[h*u~<  
    <_S>-;by  
    感兴趣的优化函数 _`/: gkZS  
    • 效率满足(>95%) XNwZSW  
    • 信噪比不满足(<30db) O<0G\sU  
    • 杂散光不满足(>5% >i>%@  
    f_*Bd.@  
    ".9 b}}  
    _]~gp.  
    10. 后续IFTA优化后的结果 e5!LbsJv  
           ):@XMECa  
    ^6*2a(S&  
    Vf67gux  
    fa7I6 i  
    *(%]|z}]m  
    感兴趣的优化函数 }{J5)\s9  
    • 效率满足(>95%) kxJ! #%w  
    • 信噪比满足(<30db) 9'tElpDJ6#  
    • 杂散光满足(<5%) v-;j44sB  
    #K|:BS  
    11.总结 .^<4]  
    • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 9oly=&lJ  
    • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 ]-Z="YPY  
    • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 ^:.=S`,^  
    • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 `u%`N j  
    • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
     
    分享到