| 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。 0CX2dk"UB^ 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。 rE)lt0mkv *Yj!f6 8 2.模拟任务 $DBJ"8n2 DvhJkdLB> DOE: R<}UT 相位型衍射
XnR9/t 光束整形器 j\@Ht~G 直径:2mmx2mm ,NB?_\$c 形状:圆形 iEjUo,
Y[ 相位级次:16 oK\{#<gCZ O7vJ`K(!
ky R=U`OW 3.建模任务:入射光场 W~b->F ;&=c@>!xP# 高斯准直激光光束的光束参数 I54`}Npp <u`m4w • 波长:632.8nm NpqK+GO • 激光光束直径(1/e2):1mm I8M^]+c },#@q_E
\+3amkBe
JlaT
-j 4.建模任务:期望输出光场 0q}k"(9 [ 'aSPA 期望输出场的参数=设计目标图样(DTP): oQ
YmywY bMU0h,|] • FWHM-直径:0.5mm S3fyt]pp • 边缘宽度:50um cug=k • 效率:>95% pT ]: TRPS • 信噪比(SNR):>30dB 8p"R4 • 杂散光:<5% ~&{LMf ;fiH=_{us
*UxN~?N| 'TwvkU" 5.设计方案 ny++U;qi a]NH >d • VirtualLab Fusion的衍射光学工具箱提供不同的辅助会话的编辑器来设计光操控元件-主要是衍射光学元件(DOEs)。 `!- w^~c • 对于当前案例,我们使用衍射光束整形器会话编辑器(Diffractive Beam Shaper session editor)。 ,;%F\<b J2Y
S+%K
^&8FwV] %0&c0vT 6. 衍射光束整形器会话编辑器 9S<g2v
LeEv'] • 会话编辑帮助配置实际的设计和优化文档。 P80mK-Iyv_ • 用户必须输入所需的信息 `%@|sK2 - 入射场 X7."hGu@ - 期望的输出场=设计目标图样(DTP) Cr&,*lUo - 系统参数 &GKtD) - 制造条件 n=_jmR1 yUY* l@v]
b_v {Q E< vXI2u;=y 7.设计过程 6v1F.u @a~GHG[x
x%]5Q/|Ur 3OZu v};k
P[L] S7FTr MdKkj[# 设计和优化过程由两步完成: zLt7jxx 1. 基于几何光学进行一个初始的设计。 xQKRUHDc 2. 基于迭代傅里叶传输算法(IFTA)进行后续的优化。 `2I<V7SF$ v$JhC' 8.系统模拟 a]]>(Txc • 设计和优化后,IFTA文档可以计算感兴趣的优化函数。 (6g;FD:"6 • 同时可以生成相应光路图以用于整个系统的评估。 DuvI2ZWP] • 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。 .).}ffhOL • 然后用户可以任意修改系统,来进行进一步的分析。 G?$0OU )}3!iDA
$-*E D}i_#-^MH 9. 初始几何光学设计的结果 VC T~"T2R X6Wj,a
f=,(0ygt/ z
Go*N,' 感兴趣的优化函数 ?7| 6jTIs • 效率满足(>95%) b~Q8&z2 • 信噪比不满足(<30db) ~E^lKe • 杂散光不满足(>5% t^')ST 31-:xUIX
rY:A LA ,GVD.whUl 10. 后续IFTA优化后的结果 n97pxD_74 #]vs*Sz
$C^tZFq >Y>>lE!
k
Oye:V ]IQ`.:g=9 感兴趣的优化函数 |A/)b78'u • 效率满足(>95%) K3I|d;Y~X! • 信噪比满足(<30db) r@)_>( • 杂散光满足(<5%) V/,@hv`+ &ZR} Z7E*= 11.总结 Bsc • VirtualLab Fusion允许设计,优化和分析衍射光束整形器。 j~;kh_ • 用户可以使用辅助会话编辑器或者手动配置所有参数。 @o/126(k • 可以生成任意二维场分布,通常是高帽或线。 DnI31!+y • 制造约束例如高度级的离散数量或者矩形像素可以包含在优化中。 w$fP$ \+ • VirtualLab提供了一个结构设计编辑器以用于加工数据导出。
|
|