摘要衍射扩散器可以被设计来创建任何图案。在这里，我们展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以设计、
优化、建模和
仿真这种衍射
光学元件（DOE）并把公司的标志投射到一幢大楼上。有不同的方法来生成光的图案。利用相干
激光和衍射扩散器元件，可以实现良好的效率和有趣的光纹理，这将在下面进行演示。
,PeE'$q G rI<w .9X pyp0SGCM: 避免0级衍射产生的影响 yaYJmhG 为了阻挡0级衍射，衍射扩散器将被设计成产生一个离轴LightTrans标志。
3<_=Vyf 结果预览 {!^0j{T 光束和图案条件→设计目标图案（DTP） mX[J15 光束：尺寸评估
^Vg-fO]V 图案：导入、准备、预变形、采样考虑
1 Q*AQYVY H7}f[4S% 15m处的光斑尺寸 f T{%zJU 扩散器元件以创建所需图案的方式偏转入射光束。分辨率由单个光束点的大小决定。通过一个简单的光学设置，我们确定可实现的光斑直径为≥5毫米。
A~H@0 >1 同时，我们已经可以识别出哪种束腰还没有完全进入目标平面远场。
#'BPW<Ob RO[6PlrRN 关于设计目标模式（DTP）的相关信息 FT\%=>{ 用于设计的迭代傅里叶变换算法（IFTA）用于在准直光
照明的透射函数平面与k域偏转光方向的相关目标值之间进行优化。
wY3| 5kbDj 对于近轴
系统，k域的模式与平行于DOE平面的空间域的模式成正比。
yiMqe^zy 对于这里提出的设计，因此必须在这个平行平面中定义模式。
H z j %G> 这种几何扭曲的图案可以很容易地使用另一个简单的光学设置。
3 95`Wkv pj Md 用于设计的预扭曲图案 C I=M0 通过下面的光学设置，我们可以很容易地计算出预期屏幕上任何期望的
投影光形状在平行于DOE倾斜的平面上的样子。这些扭曲的图案可用于设计过程。
\|CuTb;0 L| ;WE= 采样和测试DTP N 1hj[G[H" 根据所需的光图案纹理，必须考虑一个合适的图案采样，因为DTP的每个像素中心代表一个由扩散器偏转的光束的目标位置。
W0< 2*7s 根据我们在此场景中的经验和意图，我们选择了5 mm的采样距离。
{RI)I 基于完整样本的小部分创建测试设计也很有帮助。
Ho1 V)T> 9ePom'1f1 采样距离为5mm的图案的目标点直径为了显示不同类型的散斑图案，所考虑的束腰直径将在[0.9；2.0]mm的范围内。
>65 \ 相关的目标点直径约为[6.5；13.9] mm。
OO\$'%
y` 测试设计 N v6=[_D 用于确定输入光束直径的可实现光纹理比较
Z29aRi b8!
会话编辑器 Nka 3H7 ` IFTA：测试模式的设计和结果 ij?Ww'p9> W&v|-#7=6 s7,D}Zz 图案纹理/印象→选择照明的束腰 OoQLR 上述结果为不同的目标点重叠场景提供了三种代表性的纹理：（较大的重叠导致较大的斑点和较高的峰值）
51xf.iB 1.
标准重叠→最小斑点
73JrK_h 2. 更少的重叠→扩散器和分束器之间的临时外观
QW_BT ^d" 根据主观评价，这是最好的解决方案
a\}`
f=T 对于这个应用，选择了标准的重叠，产生了一个自然的，火焰状的纹理。
=yWdtB ng FM7`q7d 完整的设计，优化函数和仿真 :QC |N@C 杂散光，效率和全输出场图案
xNjWo*y v Re*_ Dt=r 优化区域 'V \V=yc1 下方的插图显示了人们感兴趣的各个领域及其目的。
&0]5zQ 为了提高对比度，从而减少所需图案周围的散射光，在投影表面的区域（黑色矩形）中引入了一个优化区域。
+
]iK^y-.r 之后，我们将使用一个光阑（绿色矩形），它只传输由图案产生的光，并阻止来自周围环境的杂散光。
bnJ4Edy 不同模式的设计 tV h"C%Vkr 为了便于比较，我们进行了连续相位值、8相位和4相位台阶的元件设计。
& Bqu2^^ 作为优化区域，可以使用 LightTrans标志图案本身或与投影区域连接的扩展区域。
$laUkD#vz A9MTAm{ 可视化IFTA设计评估（振幅） z0Z1J8Qq6. 相邻的图显示了不同设计模式下的衍射级次。
FH%M5RD 每个像素代表一个衍射级次。
'mZQ}U =< 每个设计都可以进一步优化。然而，对于这个比较，所有的结果都是使用原始的IFTA默认设置生成的。
y9.?5#aL 对于这个应用，我们将坚持使用4台阶元件类型，它制造起来应该是更容易和更便宜的。
k U0.:Gcc 采用梯形区域作为优化区域，也提高了4台阶元件的对比度。
FIUQQQ\3 eJeL{`NS 从优化的4台阶相位传输函数中得到的结果通过使用IFTA的调整选项，4台阶设计可以显著优化。
d.HcO^ 想了解更多信息，请参见附录。
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n| p(nE cu 有光阑阻挡杂光的最终系统 mF4y0r 0 附录 O{ 0it6 扭曲的设计图案的准备 h/6^>setz 测试仿真的系统调整
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*"j 优化四台阶相位传输函数
设计是以牺牲均匀性为代价优化的，但这是可以忽略的，可以从下面的结果中看到，并在下一张幻灯片中解释。
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对于衍射扩散器元件，均匀性误差通常不是那么重要。下面的图显示了IFTA和斑点系统的仿真结果，这说明了不太均匀的工作处理不会产生明显不同的散斑模式。
RhC|x,E 实际产生的强度纹理由理论最小值和最大值之间的值表示，这是由所有涉及的重叠光束的理想的相消和理想的相长干涉（具有随机相位值）造成的。灰色的图显示了一个（红色的）目标点与其相邻点的重叠。
| AiMx2 当然，在设计中台阶设置不同，导致不同的均匀性误差，结果也会有所不同。但是由于在IFTA过程中相同的起点（初始传输），产生的散斑形状仍然可以很好地比较。
这些圆圈对应于1/e²的直径。
z#1"0Ks&P 因此，这种比较给了具有不同均匀性误差的散斑现象的代表性纹理。
