nDS\2 這個案例演示了如何設(shè)計和優(yōu)化一個二元衍射光學(xué)元件(DOE),并將其作為光束分束元件以來生成一個2D光斑陣列從而表示一個由bitmap文件定義的光圖案。 H$V`,=H w^9< I] 1.建模任務(wù) vb|
d I7W`\d) 2.照明光束參數(shù) N!fjN >cw
"G^TA:O:= i;atYltEJ2
波長:532nm ,^7]F"5
激光光束直徑(1/e2):500um D |=L)\
UfIr"bU6 3.理想輸出場參數(shù) gA`QV''/:
Gr>CdB>~+
位圖文件:DO.007_Diffractive_Beam_Splitter_for_2D_Light_Mark_01.BMP M0g=gmau
衍射級次距離:1mm×1mm W~PMR/^i
效率:>60% z%1e>`\E
雜散光:≤10% h@z0 x4_])
一致性誤差:<10% l<p<\,nV$
a`8]TD ;%Px~g 4.設(shè)計和優(yōu)化方法 G3 |x%/Fbp
UM`{V5NG# VirtualLab允許不同的設(shè)計和優(yōu)化方法。 O c.fvP^ZD 對于這個目前的情況,使用迭代傅里葉變換算法(IFTA)設(shè)計和優(yōu)化期望的衍射光學(xué)元件(DOE)。 puLgc$?
1]9w9!j 1) 進入任意陣列分束器會話編輯界面 -k@1#c+z L[Ot$ 圖1 點擊Start→Diffractive Optics→Arbitrary Array Beam Splitter w5^k84vye
圖2 進入任意陣列光束分束器會話編輯界面 0@[*~H0{n
2) 確定輸入光場參數(shù) ,
@!X!L
I:HrBhI)wP 圖3 確定光源定義類型:束腰直徑&全發(fā)散角 8rx|7
圖4 指定光源的波長&束腰直徑 "h #/b}/
3) 配置光學(xué)系統(tǒng) 93Zij<bH?e ^BM !TQ%! 圖5 確定光學(xué)系統(tǒng)類型
-Lq2K3JHyn 圖6 指定光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距和孔徑直徑
&4+|{Zx0 4) 構(gòu)建期望輸出場 ^|=P9'4Th &2U%/JqY 圖7 指定期望輸出場構(gòu)建方式 )t@9!V
*u:,@io7'G 圖8 選擇相應(yīng)的bitmap圖片
}#-@5["-X 圖9 確定期望輸出場級次間的間距
S>>wf:\ c 5) 選擇優(yōu)化函數(shù) vcsSi%M\U 0}"\3EdAbD 圖10 選擇所需的約束函數(shù)
VdGVEDwz 6) 衍射光學(xué)元件透過率參數(shù)設(shè)置 ya{`gjIlW 1Y&W>p 圖11 指定透過率參數(shù)類型以及相位階次
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Y|~ 點擊Finish,完成設(shè)計
o2=):2x
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M^Y[Y@U=p 7) 分析最終的光束分束器系統(tǒng) wP*3Hx;S "\O7_od- 圖12 點擊Go!進行模擬 o[}Dj6e\t
8) 輸出評估 Jfk#E^1
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(
VirtualLab允許評估任意優(yōu)化函數(shù)。 4H(8BNgzV 對于設(shè)計和優(yōu)化的過程,計算不同價值函數(shù),目的是確保滿足一定的要求。 jpO0dtn3= j}tM0Ug.U IG# wY 9) 設(shè)計和模擬結(jié)果 Ws7fWK; 設(shè)計的光束分束器傳輸相位值 目標(biāo)屏上的強度光圖樣
0O,;[l 10) 總結(jié) +RL@g*`
7Mq{Py1 VirtualLab提供易于使用的工具來設(shè)計和優(yōu)化衍射分束器元件,生成規(guī)則和任意點陣。 6r`N\ :18 輔助設(shè)計工具能夠幫助沒有相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗的工程師順利的完成衍射元件的設(shè)計和優(yōu)化。
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