首页
->
登录
->
注册
->
回复主题
->
发表主题
光行天下
->
讯技光电&黉论教育
->
设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽
[点此返回论坛查看本帖完整版本]
[打印本页]
infotek
2024-11-06 07:55
设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽
这个示例演示了一个典型的光束整形的任务。
s z;=mMr/Z
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。
eB)UXOu1
t>XZ3
2.模拟任务
}<E sS
zUe#Wp[
DOE:
aeLBaS
相位型衍射
"r:H5) !
光束整形器
|:~("rA+v
直径:2mmx2mm
n+v!H O"2u
形状:圆形
PY[Sz=[
相位级次:16
2=i+L z^
8[vl3C
@>d&5}F_>{
3.建模任务:入射光场
.WxFm@]/\
q]2}UuM|U
高斯准直激光光束的光束参数
[3 Wsc`Q
['Hp?Q|k
• 波长:632.8nm
]|H]9mys98
• 激光光束直径(1/e2):1mm
mvUVy1-c
}w;Q^EU
40`9t Xn
x&mz-
4.建模任务:期望输出光场
V5hp Y ]
pE9aT5 L
期望输出场的参数=设计目标图样(DTP):
Tb>IHoil
,e}mR>i=e
• FWHM-直径:0.5mm
J R8 Z6
• 边缘宽度:50um
I8E\'`:<
• 效率:>95%
CD XB&%Sr
• 信噪比(SNR):>30dB
KfJ c
• 杂散光:<5%
pZni,<Q
^(E"3 c
:< KSf#O
Fm-q=3
5.设计方案
'[7C~r{%
%!N2!IiVs
• 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)。
'lQ
• 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)。
?yK%]1O
m-~V+JU;x
/6Jy'"+'0
eSQzjR*
6. 衍射光束整形器会话编辑器
vV$hGS(f~
!W+p<F1i
• 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。
'<*CD_2t-
• 用户必须输入所需的信息
j\jL[hG_
- 入射场
mjkw&2
- 期望的输出场=设计目标图样(DTP)
&r5&6p
- 系统参数
+73=2.C0
- 制造条件
s$2l"|h>B
ZC9.R$}Kl
lEVQA*u[
q.u[g0h;
7.设计过程
.O@q5G
O?4vC5x
l&e5_]+%
i_jax)m%
HL}sqcp
?-RoqF
设计和优化过程由两步完成:
8VAYIxRv
1. 基于几何光学进行一个初始的设计。
D-2v>l_
2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。
;?O883@r8
%O4}i@Fe
8.系统模拟
E<98ahZ?l
• 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。
@?^LxqAWA
• 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。
J;Z>fAE7
• 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。
`lV
• 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。
t^bdi}[
@FnI?Rx
:DJ7d
="'P=Xh!8
9. 初始几何光学设计的结果
yjM@/b
G2[IO $
i?i7T`
s&QBFyKtJ
感兴趣的优化函数
#?b^B~ #
• 效率满足(>95%)
w$U/;C
• 信噪比不满足(<30db)
foP>w4pB
• 杂散光不满足(>5%
\+evZ{Pu
skC|io-Zv
>b!X&JU
LGo@F;!n
10. 后续IFTA优化后的结果
kUaGok?
sP3.s_U^
057G;u/
nTlv'_Y(
ZR01<V
mB|mt+
感兴趣的优化函数
h<^:Nn
• 效率满足(>95%)
#()cG
• 信噪比满足(<30db)
4htSwK+
• 杂散光满足(<5%)
?3"D| cS1
BHJ'[{U*w
11.总结
:hhE=A>X
• VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。
7N59B z
• 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。
Sfoy8<j
• 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。
TXh@
• 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。
w#G=Z_Tt
• VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
查看本帖完整版本: [--
设计和优化衍射光束整形元件来生成矩形高帽
--] [--
top
--]
Copyright © 2005-2025
光行天下
蜀ICP备06003254号-1
网站统计