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设计和优化衍射扩散器生成2D光模式（上）

cherryjhy 发表于 2023-3-24 18:04:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

此应用案例演示了通过使用一个位图文件来设计一个衍射光学元件（DOE）以用于光扩散器来生成一个光图案。

1.建模任务

1-1F30R12019A4.png.jpg

2.照明光束参数

 波长：532nm
 激光光束直径（1/e2）：500um

3.期望输出场参数

 位图文件：DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_01.BMP
 图样直径：40mm X 40mm
 效率：>60%
 杂散光：≤10%
 分辨率：200um X 200um

4.设计和优化方法
 VirtualLab提供了不同的设计和优化方法。
 对于此案例，应用了迭代傅里叶变换算法（IFTA）来设计和优化期望的衍射光学元件（DOE）。

5.设计扩散器

点击Start→Diffractive Optics→Pattern Generating Diffuser进入扩散器设计起始界面。

1-1F30R12341a5.png.jpg

1-1F30R125212S.png.jpg

6.设置输入光束参数

选择腰束和发散角的定义方式为1/e2 Waist Diameter ,Divergence Full Angle

1-1F30R12555594.png.jpg

7.设置输入光束波长为532nm，腰束直径为500um。

1-1F30R12H3c4.png.jpg

1-1F30R12H3c4.png.jpg

8.光学系统设置：选择1f光学系统，f=250mm

1-1F30R12J2100.png.jpg

1-1F30R12J2100.png.jpg

1-1F30R12S1104.png.jpg

9.期望输出场参数设置

1-1F30R12911611.png.jpg

1-1F30R12911611.png.jpg

你可以
 使用辅助会话编辑器来设置光学系统并且配置优化和设计文档
 或手动进行所有设计（更高级的）。

同样地，你可以看到会话编辑器页面，由位图文件指定设计目标图样（DTP）。

1-1F30R1302UY.png.jpg

1-1F30R1302UY.png.jpg

10. 指定参数过程中的提示信息

 创建指定光图样的期望光学分辨率。
 考虑到入射光为相干光，光图案由一系列散斑组成。为了清楚地解析光图案，散斑应小于光图案最小的细节。
 期望的分辨率是用于控制散斑直径。

11.警告

1-1F30R133391I.png.jpg

1-1F30R133391I.png.jpg

有以下情况，将会出现红色警告消息：
 期望的分辨率无法由指定的光学系统实现。
 光学系统将创建离散点，而不是散斑图。
 不是所有的期望光图样细节都可以由光学系统或指定的分辨率解析。

单击Optimize Resolution按钮，以帮助调整系统参数。

衍射扩散器, 光模式, 设计优化, 光学系统设置

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