这个示例演示了一个典型的
光束整形的任务。
P'iX?+* 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。
y~*B%KnEQy ] K&ca 2.模拟任务 m\*ca3$ 8;`B3N7 DOE:
r;b `@
. 相位型衍射
_*=4xmB.= 光束整形器
\X6q A-Ht 直径:2mmx2mm
=P,mix| 形状:圆形
(XR}U6^v] 相位级次:16
/V0Put =mQY%l
o[wiQ9Tl 3.建模任务:入射光场 Q `K^>L1 fFVQu\ 高斯准直
激光光束的光束
参数 7h(
cq]0|\Vz •
波长:632.8nm
E9k%:&]vd • 激光光束直径(1/e2):1mm
[Cd#<Te3 dH0>lV
wY8Vc" p]X+#I< 4.建模任务:期望输出光场 ?0u"No52m >r)UDa+ 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
Ib2&L |
#a{1Z) • FWHM-直径:0.5mm
R4)l4rnO • 边缘宽度:50um
%1cxZxGT • 效率:>95%
3\{acm • 信噪比(SNR):>30dB
g<~ODMCO?W • 杂散光:<5%
})!- StR)O))I
*kf%?T. LDw.2E
5.设计方案 o ;9H~E g<F+Ldgj
• 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)。
\{rhHb\|h • 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)。
h+dk2|a ,]qc#KDq-1
ZJ)>gV #mioT",bm= 6. 衍射光束整形器会话编辑器 ;=%cA#}_0 i< imE# • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
UC`sq-n • 用户必须输入所需的信息
B~Z61 - 入射场
5y='1s[% - 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
2fayQY
xD -
系统参数
1mh7fZgn - 制造条件
<Qbqxw f[`&3+
ho#<?rh_ x5#Kk. 7.设计过程 CyVi{"aF3 @VND}{j
Z 5wDf+ <vs*aFq
lZ"C~B}9:I ,DWq 设计和优化过程由两步完成:
DjZTr}%q 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
>)[W7h 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
1)xj 'n b
V_<5PHP 8.系统模拟 z{NK(oW • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
RU.MJ
kYQ5 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
ykx13|iR • 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。
2nFr?Y3g, • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
e=tM=i" &"1 _n]JO
<X5V]f I#F,
Mb>: 9. 初始几何光学设计的结果 EN>a^B+! su60j^e*
j9%vw.3b rJp9ut'FEz 感兴趣的优化函数
] RVme^= • 效率满足(>95%)
]G!
APE • 信噪比不满足(<30db)
#5{lOeN • 杂散光不满足(>5%
ldKLTO*& 21?>rezJ
2fm6G).m -&y&b- 10. 后续IFTA优化后的结果 H!y-o'Z %
5!Y#$:{o
Q."rE"}< )Ps<u- V
I=E\=UTG,5 a5]]AkvA
感兴趣的优化函数
v9D[|4 • 效率满足(>95%)
odvUU#l • 信噪比满足(<30db)
4l{La}Aj • 杂散光满足(<5%)
WK SWOSJ VM3)L>x]/ 11.总结 `Z`o[]% • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
~W gO{@Mw • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
m}m|(;T • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
MA mjoH • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。
&3 ~R-$P • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。