此應(yīng)用案例演示了通過使用一個(gè)位圖文件來設(shè)計(jì)一個(gè)衍射光學(xué)元件（DOE）以用于光擴(kuò)散器來生成一個(gè)光圖案。
1.建模任務(wù)
2.照明光束參數(shù)
波長(zhǎng)：532nm
激光光束直徑（1/e2）：500um
3.期望輸出場(chǎng)參數(shù)
位圖文件：DO.003_Diffuser_for_2D_Light_Mark_01.BMP
圖樣直徑：40mm X 40mm
效率：>60%
雜散光：≤10%
分辨率：200um X 200um
4.設(shè)計(jì)和優(yōu)化方法
VirtualLab提供了不同的設(shè)計(jì)和優(yōu)化方法。
對(duì)于此案例，應(yīng)用了迭代傅里葉變換算法（IFTA）來設(shè)計(jì)和優(yōu)化期望的衍射光學(xué)元件（DOE）。
5.設(shè)計(jì)擴(kuò)散器
點(diǎn)擊Start→Diffractive Optics→Pattern Generating Diffuser進(jìn)入擴(kuò)散器設(shè)計(jì)起始界面。
6.設(shè)置輸入光束參數(shù)
選擇腰束和發(fā)散角的定義方式為1/e2 Waist Diameter ,Divergence Full Angle
7.設(shè)置輸入光束波長(zhǎng)為532nm，腰束直徑為500um。
8.光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置：選擇1f光學(xué)系統(tǒng)，f=250mm
9.期望輸出場(chǎng)參數(shù)設(shè)置
你可以
使用輔助會(huì)話編輯器來設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)并且配置優(yōu)化和設(shè)計(jì)文檔
或手動(dòng)進(jìn)行所有設(shè)計(jì)（更高級(jí)的）。
同樣地，你可以看到會(huì)話編輯器頁面，由位圖文件指定設(shè)計(jì)目標(biāo)圖樣（DTP）。
10. 指定參數(shù)過程中的提示信息
創(chuàng)建指定光圖樣的期望光學(xué)分辨率。
考慮到入射光為相干光，光圖案由一系列散斑組成。為了清楚地解析光圖案，散斑應(yīng)小于光圖案最小的細(xì)節(jié)。
期望的分辨率是用于控制散斑直徑。
11.警告
有以下情況，將會(huì)出現(xiàn)紅色警告消息：
期望的分辨率無法由指定的光學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
光學(xué)系統(tǒng)將創(chuàng)建離散點(diǎn)，而不是散斑圖。
不是所有的期望光圖樣細(xì)節(jié)都可以由光學(xué)系統(tǒng)或指定的分辨率解析。
單擊Optimize Resolution按鈕，以幫助調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。
12.參數(shù)改變幫助界面
通過這個(gè)工具，VirtualLab Fusion提供特定的參數(shù)調(diào)整選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)一個(gè)最佳的激光光束直徑比和分辨率。
用戶在這里可以選擇需要調(diào)整的參數(shù)�？梢栽诮咕�、輸入激光光束直徑和分辨率（Focal Length, Input Laser Beam Diameter and Resolution）中選擇其一。
13.其他設(shè)置
輸出場(chǎng)直徑設(shè)置（自動(dòng)設(shè)置或者手動(dòng)設(shè)置）
選擇相應(yīng)的優(yōu)化函數(shù)
衍射光學(xué)元件孔徑參數(shù)設(shè)置（自動(dòng)或手動(dòng)）
衍射光學(xué)元件相位階次設(shè)置（4階）
衍射光學(xué)元件最小像素尺寸設(shè)置
14. 預(yù)設(shè)IFTA優(yōu)化文檔：設(shè)計(jì)
完成輔助會(huì)話編輯器設(shè)置之后，基于迭代傅里葉變換算法（IFTA）彈出一個(gè)預(yù)設(shè)計(jì)和優(yōu)化文檔。
設(shè)計(jì)（Design）頁面允許指定每個(gè)優(yōu)化步驟的迭代次數(shù)。
點(diǎn)擊Start Design按鈕開始優(yōu)化設(shè)計(jì)。
如果沒有進(jìn)一步改善，SNR Optimization for Quantized Transmission（量化透過率的信噪比優(yōu)化）步驟將自動(dòng)停止。
15.擴(kuò)散器優(yōu)化
為了檢查設(shè)計(jì)擴(kuò)散器透過率函數(shù)，優(yōu)化之后，點(diǎn)擊Show按鈕。
16.優(yōu)化的傳輸
對(duì)于phase-only透過率函數(shù)，必須通過查看相位來觀察設(shè)計(jì)。
由于衍射擴(kuò)散器的優(yōu)化始于隨機(jī)相位，不同的優(yōu)化會(huì)生成不同的透過率相位函數(shù)。
17.擴(kuò)散器分析：優(yōu)化函數(shù)
分析（Analysis）頁面允許計(jì)算最后的價(jià)值函數(shù)。
18.擴(kuò)散器系統(tǒng)分析
進(jìn)行模擬
19.設(shè)計(jì)和模擬結(jié)果
20.結(jié)論
VirtualLab Fusion提供易于使用的工具來設(shè)計(jì)和優(yōu)化衍射光擴(kuò)散器元件來生成規(guī)律和任意光圖樣。
輔助設(shè)計(jì)步驟能夠讓無經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者順利的完成衍射元件的設(shè)計(jì)。
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