这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
t6"%3#s 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。
U2#"p
4#MtF'J 2.模拟任务 v!~fs)cdE| 3) <yod= DOE:
i
&nSh ]KK 相位型衍射
f643#1 光束整形器
y&$A+peJ1 直径:2mmx2mm
_}Ac n$ 形状:圆形
mp1@|*Sn 相位级次:16
,wb:dj- EH J.T~X
:%=Xm 3.建模任务:入射光场 Ko<:Z)PS ,f%S'(>w 高斯准直
激光光束的光束
参数 UERLtSQ z#wkiCRYm •
波长:632.8nm
gD@){Ip • 激光光束直径(1/e2):1mm
cA?W7D lfow1WRF
Hk3sI-XkA g
wRZ%.Cn 4.建模任务:期望输出光场 q
'yva WaRw05r 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
Vx u0F]% 6Pl<'3& • FWHM-直径:0.5mm
^}=,g • 边缘宽度:50um
-=Q*Ml#I • 效率:>95%
~,Zc% s~| • 信噪比(SNR):>30dB
`Y$4 H,8L • 杂散光:<5%
/{g>nzP `4J$Et%S
F v2-( h7Kzq{$ 5.设计方案 tX s\R(?T m+[Ux{$ • 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)。
IFL*kB • 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)。
Ynj,pl &K#M*B,*p
)*J^K?!S K($Npuu] 6. 衍射光束整形器会话编辑器 :P~6~
Kum JX;G<lev • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
sY&IquK^ • 用户必须输入所需的信息
g]H<}4lgq" - 入射场
.|70; - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
%5n_
p^xp -
系统参数
T.BW H2gRP - 制造条件
![=yi
tB *])
`z8Ox
K+3=tk]W9u G5 WVr$ 7.设计过程 EV%gF hL{KRRf>
:4/3q|cn .Yn_*L+4*
?+@?Up0wGO :DNY7TvZ 设计和优化过程由两步完成:
*.t7G 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
@RKryY) 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
(uE!+2C }S-O&Z 8.系统模拟 sDlO# • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
YU'E@t5 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
8(~h"]`! • 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。
/nA{#HY • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
bROLOf4S \_f(M|
T(Eugl" )3EY; 9. 初始几何光学设计的结果 w<(pl% !Wnb|=j
vA8nvoi OQJ6e:BGt 感兴趣的优化函数
j A%u 5V • 效率满足(>95%)
e(t\g^X • 信噪比不满足(<30db)
H* *Xu;/5@ • 杂散光不满足(>5%
lt8|9"9< 4|DWOQ':
k5pN YIYmiv5 10. 后续IFTA优化后的结果 UP,c | DB}eA N/
u'BaKWPS _q-*7hCQ`
U>N1Od4vTO xwo<' xT 感兴趣的优化函数
0 @oJFJrO • 效率满足(>95%)
y}|s&4Sq • 信噪比满足(<30db)
0 kW,I • 杂散光满足(<5%)
$>LQ6|XRu oCz/HQoBk 11.总结 }BP;1y6-r • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
4.t-i5 • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
DB,J3bm • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
cbTm'}R(G • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。
a&? :P1$ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。