这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
;~n^/D2. 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。
"?s T!t9`I0Zz 2.模拟任务 otdm rw| C]ef
`5NR] DOE:
ulNMqz\. 相位型衍射
QJU\YH%} 光束整形器
u56WB9Z 直径:2mmx2mm
Ko %e#q- 形状:圆形
?l^NKbw 相位级次:16
\W"p<oo|H (vwKC
D&
B<&g 3.建模任务:入射光场 v`r*Yok;` G/yYIs 高斯准直
激光光束的光束
参数 D[3QQT7c %ZGG6Xgw •
波长:632.8nm
";
mlQyP • 激光光束直径(1/e2):1mm
`"y:/F"{ gh.+}8="
y`J8hawp B1b9
JS(> 4.建模任务:期望输出光场 |eP5iy wg REJHh\:.77 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
oe[f2?- 3%
O[W • FWHM-直径:0.5mm
b-YmS=* • 边缘宽度:50um
-BEd7@?A • 效率:>95%
? w@)3Z=u • 信噪比(SNR):>30dB
R#HX}[Hb • 杂散光:<5%
ricL.[v9S N;i\.oY
[rReBgV ?$ M:4mX 5.设计方案 DJ|lel/' T
(?
CDc+ • 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)。
G$;cA:p-j • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。
\hg%J/ &A~hM[-
2Wr^#PY60 5'n$aFqI 6. 衍射光束整形器会话编辑器 Zhc99 L&K t@q==VHF • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
gB]jLe • 用户必须输入所需的信息
T%w5%{dqJ - 入射场
#q6#nfi" - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
eZ{Ce.lNR -
系统参数
k \\e`= - 制造条件
-!IeP]n#P oObQN;A@6
mEyIbMci _=HNcpDA;0 7.设计过程 R]4
h)" ogJ *
;Swy5z0=ro ba^/Ar(B
^;wz+u4^l O"J"H2}S 设计和优化过程由两步完成:
`@ 8O|j 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
!1Nh`FN 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
rTim1<IXR r`Dm;@JU 8.系统模拟 5RyxVC0< • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
'1X^@]+6 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
|BXp ` • 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。
DSlO.)dHu • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
/4KHf3Nr */4hFD {
$4hi D;n K?>sP%m) 9. 初始几何光学设计的结果 1P
WTbd l Cng_*\=O
4<Kxo\\S uzIM?.H 感兴趣的优化函数
H\$uRA oo* • 效率满足(>95%)
d=dHY(ms] • 信噪比不满足(<30db)
:"cKxd • 杂散光不满足(>5%
S2>$S^[U MhIHfW]b
-K/c~'%'* yJMo/!DZ 10. 后续IFTA优化后的结果 v7,- Q* 0bOT&Z^
P3v4!tR H'Jz:6
25<qo{ 8~3I^I_v 感兴趣的优化函数
&a)d,4e<M • 效率满足(>95%)
`nY.&YT • 信噪比满足(<30db)
o>|DT(Ib • 杂散光满足(<5%)
FsS.9
`B Adgfo)X5 11.总结 6W:FT Pt44 • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
rp|A88Q/! • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
5F#FC89Kk • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
9+ |W; • 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。
NDJP`FI • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。