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只看樓主倒序閱讀樓主發(fā)表于: 2020-12-04

案例386（1.0）

關鍵詞：衍射光學元件、DOE、高數(shù)值孔徑，畸變補償，幾何畸變，枕形，桶形，強度衰減，功率、陡降、損耗、預備信號場、光圖形、迭代傅里葉變換算法、IFTA、模組、分束器、衍射

1. 摘要

 通過該案例闡述了如何利用迭代傅里葉變換算法進行高數(shù)值孔徑衍射分束器設計。
 通過來分束器可以生成一個5x5規(guī)則的點陣圖形。
 然而，由于偏轉(zhuǎn)角較大使得目標平面上這個規(guī)則的5x5點陣圖案產(chǎn)生了一個形變。
 可以利用VirtualLab 模塊 Mod014 在迭代傅里葉變換算法設計中預補償該圖形的形變。

2. 設計任務：規(guī)則的5×5光束分束器

 設計衍射分束器用于在衍射元件遠場生成規(guī)則的高數(shù)值孔徑光圖形。
 最大衍射角(水平/豎直)：α=β=22.3°
 最大衍射角(對角線)=30.1°

3. 設計任務

 光源參數(shù)：
— 高斯光源波長：532nm
— 光束直徑(1/e2)：80um
 系統(tǒng)參數(shù)：
— 衍射元件到屏幕距離：z=0.3m
 期望輸出場：
— 期望點圖形：規(guī)則圖形，5×5的點陣
— 級次間距：49.2mm
— 目標圖案依據(jù)示例文件
“Sc386_TargetPattern_1.ca2”
 DOE參數(shù)：
— 僅改變位相的衍射光學元件
— 離散DOE的位相階數(shù)：4

4. 點圖形的變形

 衍射元件通常是在等間距的計算網(wǎng)格上利用角譜域的迭代傅里葉變換算法完成設計。
 對于非近軸衍射元件，衍射角和光軸上點的橫向距離之間沒有線性關系。
 對于非近軸衍射角，期望點位置與最終獲得枕形畸變的點位置之間存在一個的差異。(下圖所示為傅里葉迭代算法設計結果，該結果未經(jīng)設計目標圖形的預補償處理)。

5. 生成預補償設計信號 I

 為預補償IFTA設計結果中的枕形畸變，利用模塊Mod014使IFTA文件的“期望的目標輸出"信號變形。
 模塊Mod014根據(jù)目標平面上的空間光強分布計算波數(shù)域上的角光強分布。
 因此，IFTA設計必須在角譜域上執(zhí)行。

6. 生成預補償設計信號 II

1 載入目標圖形
“Sc386_TargetPattern_1.ca2”
2 執(zhí)行模塊Mod014。
3 選擇預補償目標圖案。
4 選擇“分束器“。
5 使用功率校正。
6 輸入校正采樣距離


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