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光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件課程七十五：衍射透鏡設(shè)計(jì)激光光束整形器 [點(diǎn)此返回論壇查看本帖完整版本]

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小火龍果

2024-07-17 15:55

SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件課程七十五：衍射透鏡設(shè)計(jì)激光光束整形器

1.概述
衍射透鏡也被稱為光學(xué)衍射元件,或者 DOE 類似于菲涅爾透鏡, 有很多的傾斜的區(qū)塊, 唯一不同的是區(qū)塊的高度是通過(guò)計(jì)算得到的，用來(lái)讓光線的相位變化剛好是一個(gè)波長(zhǎng)或者是相位的一個(gè)周期。

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[attachment=129419]

所以它像一個(gè)具有不均勻間距的圓形衍射光柵.因?yàn)樗圆祭窠茄苌洌运难苌湫屎芨摺?

2.1設(shè)計(jì)要求

下面是一個(gè)衍射透鏡設(shè)計(jì)激光光束整形器的指標(biāo)：
將最細(xì)直徑為0.35 mm的氦氖激光束擴(kuò)展成變動(dòng)范圍在10%以內(nèi)的直徑為 10 mm 的均勻激光束。只使用兩個(gè)元件, 每個(gè)的一側(cè)都有一個(gè) DOE。
SYNOPSYS 初始結(jié)構(gòu)搜索鏡頭文件和運(yùn)行結(jié)果：

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[attachment=129420]

以上展示部分命令，這其中，
OBG 的物是高斯光束.
DOEs 將會(huì)使用16號(hào)特殊表面形狀建模,一個(gè)簡(jiǎn)單的 DOE.

得到的初始結(jié)構(gòu)如下：

[attachment=129421]

這是最初的設(shè)計(jì)，效果并不是十分理想
原因如下：
1.光束被擴(kuò)大了但是并不準(zhǔn)直。
2.而且強(qiáng)度分布仍然是輸入的高斯光束的強(qiáng)度分布。

優(yōu)化

DOEs , 就如同其他的非球面形狀, 也是利用 G 變量來(lái)調(diào)整。
優(yōu)化函數(shù)還包括絕大多數(shù)的 FLUX 像差, 控制著各個(gè)區(qū)域的衰減。

改變高階項(xiàng)

應(yīng)該怎樣確定改變哪個(gè) G 變量?
所有的一切只需要按幾下按鍵. 輸入
HELP USS
然后找到類型16。

[attachment=129422]

優(yōu)化結(jié)果

[attachment=129423]