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說明：光源 說明：光束整形元件 說明：定義優(yōu)化函數(shù) 說明：探測(cè)器 結(jié)果：整形光束&轉(zhuǎn)換值 文件&技術(shù)信息近期推薦： 高速物理光學(xué)仿真軟件-VirtualLab Fusion基礎(chǔ)培訓(xùn)2018.1.22-1.23上海：http://www.honglun-seminary.com

作者：Michael Kuhn （LightTrans）相關(guān)案例：23.01相關(guān)教程：-需求：VirtualLab Fusion-基本工具箱許可證：CC-BY-SA 3.0 1.建模任務(wù) ? 偏振：x方向的線性偏振? 激光直徑（1/e2）：3.26mm? 波長(zhǎng)：632.8nm 衍射光束整形器元件傳輸

課程四十六：一個(gè)激光二極管光束整形器 這節(jié)課將展示如何設(shè)計(jì)從一個(gè)激光二極管到一個(gè)圓形準(zhǔn)直光束的光學(xué)轉(zhuǎn)換器。我們從一個(gè)典型的激光二極管的規(guī)格開始，它在 X 方向和 Y 方向上有不同的發(fā)散角，設(shè)計(jì)任務(wù)比較復(fù)雜。

案例307.01 這個(gè)例子演示了由折射光束整形器會(huì)話編輯器來(lái)設(shè)置光束整形器系統(tǒng)。生產(chǎn)的系統(tǒng)的光學(xué)性能可以由VirtualLab Fusion的參數(shù)優(yōu)化得到改善。 1.建模任務(wù) 2. 系統(tǒng)設(shè)置的會(huì)話編輯器 ? 應(yīng)用折射光束整形器會(huì)話編輯器輔助搭建標(biāo)準(zhǔn)的光束整形系統(tǒng)。? 必須指定入射光束，光學(xué)設(shè)置和輸出場(chǎng)的參數(shù)。

案例307.01 這個(gè)例子演示了由折射光束整形器會(huì)話編輯器來(lái)設(shè)置光束整形器系統(tǒng)。生產(chǎn)的系統(tǒng)的光學(xué)性能可以由VirtualLab Fusion的參數(shù)優(yōu)化得到改善。 1.建模任務(wù) 2. 系統(tǒng)設(shè)置的會(huì)話編輯器 ? 應(yīng)用折射光束整形器會(huì)話編輯器輔助搭建標(biāo)準(zhǔn)的光束整形系統(tǒng)。

class="ql-align-center"><strong style="color: rgb(51, 51, 51);">2.1設(shè)計(jì)要求</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(51, 51, 51);">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)

? 第一步：忽略反射鏡并且計(jì)算一個(gè)衍射光束整形器的透過率函數(shù)。? 第二步：由透射光束整形器的光學(xué)函數(shù)計(jì)算反射鏡的光學(xué)函數(shù)。 第一步 優(yōu)化一個(gè)衍射光束整形器的透過率函數(shù) 1.

案例307.01 這個(gè)例子演示了由折射光束整形器會(huì)話編輯器來(lái)設(shè)置光束整形器系統(tǒng)。生產(chǎn)的系統(tǒng)的光學(xué)性能可以由VirtualLab Fusion的參數(shù)優(yōu)化得到改善。 1.建模任務(wù) 2. 系統(tǒng)設(shè)置的會(huì)話編輯器 ?應(yīng)用折射光束整形器會(huì)話編輯器輔助搭建標(biāo)準(zhǔn)的光束整形系統(tǒng)。?必須指定入射光束，光學(xué)設(shè)置和輸出場(chǎng)的參數(shù)。

光束整形器是用于將近高斯入射激光束變換成在特定工作平面中具有明顯邊界的圓形、矩形、正方形、線或其它形狀的強(qiáng)度均勻光斑的DOE。通過光束整形器實(shí)現(xiàn)的均勻強(qiáng)度分布能夠均勻地處理表面，防止對(duì)工件的過度曝光或曝光不足。此外，光斑的特征在于存在一個(gè)鮮明的過渡區(qū)，使得在處理區(qū)域和未處理區(qū)域之間形成清晰的邊界。光束整形器包括均化器，平頂光束整形器，渦旋透鏡（螺旋相位板）和衍射錐透鏡。

引言在現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，激光器輸出的高斯光束因強(qiáng)度分布不均導(dǎo)致能量利用率受限，光束整形技術(shù)作為提升光束均勻性、適配多場(chǎng)景應(yīng)用的核心手段，已廣泛滲透激光加工、光纖通信、醫(yī)療設(shè)備、激光雷達(dá)等關(guān)鍵行業(yè)[1]。從非球面透鏡組的校正到液晶空間光調(diào)制器（LC-SLM）的動(dòng)態(tài)調(diào)控，光束整形技術(shù)的迭代升級(jí)始終離不開專業(yè)光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的支撐。

光束整形器常和準(zhǔn)直透鏡，聚焦透鏡，光束擴(kuò)束器和傅里葉透鏡一起使用。光學(xué)分辨率一般由透鏡系統(tǒng)控制，而強(qiáng)度分布由衍射光束整形器控制。光束整形器可以產(chǎn)生如下的光分布：? 矩形和圓形高帽? 均勻線形光斑? 環(huán)形模式? 厄米高斯和拉蓋爾高斯模式? 任意的2D強(qiáng)度圖案光束整形器元件產(chǎn)生的高帽輪廓環(huán)形模式

6.計(jì)算經(jīng)過透過率函數(shù)之后的場(chǎng)?經(jīng)過光束整形器后的光場(chǎng)應(yīng)該稱為Eout(x,y),接下來(lái)我們將對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。?從衍射光束整形器對(duì)話框的優(yōu)化文檔中可以提取計(jì)算光束整形器透過率函數(shù)。?選擇衍射光束整形器對(duì)話框，然后單擊Next。

本文接上一篇《VirtualLab Fusion：衍射光束整形鏡的優(yōu)化（1）》6.計(jì)算經(jīng)過透過率函數(shù)之后的場(chǎng)? 經(jīng)過光束整形器后的光場(chǎng)應(yīng)該稱為Eout(x,y),接下來(lái)我們將對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。? 從衍射光束整形器對(duì)話框的優(yōu)化文檔中可以提取計(jì)算光束整形器透過率函數(shù)。? 選擇衍射光束整形器對(duì)話框，然后單擊Next。

光束整形器是用于將近高斯入射激光束變換成在特定工作平面中具有明顯邊界的圓形、矩形、正方形、線或其它形狀的強(qiáng)度均勻光斑的DOE。通過光束整形器實(shí)現(xiàn)的均勻強(qiáng)度分布能夠均勻地處理表面，防止對(duì)工件的過度曝光或曝光不足。此外，光斑的特征在于存在一個(gè)鮮明的過渡區(qū)，使得在處理區(qū)域和未處理區(qū)域之間形成清晰的邊界。光束整形器包括均化器，平頂光束整形器，渦旋透鏡（螺旋相位板）和衍射錐透鏡。

包含一個(gè)光柵元胞陣列的照明系統(tǒng)光線追跡模擬微透鏡陣列 微透鏡陣列，也叫做“蠅眼聚光器”可以被用在LED和準(zhǔn)分子激光器均質(zhì)化的各種光學(xué)裝置中，微透鏡陣列有以下光學(xué)特性：? 光分布整形取決于透鏡口徑和透鏡表面.? 常被用來(lái)產(chǎn)生圓形、矩形和六角形光分布.? 可以產(chǎn)生一般的二維圖案.? 單色光和白光的整形.六角形透鏡陣列可以用來(lái)產(chǎn)生六角形光分布.

4、仿真結(jié)果 使用整形器對(duì)入射波進(jìn)行整形 波形整形的撞擊桿法、波形整形的等效載荷法和無(wú)波形整形的撞擊桿法對(duì)比（1）未使用整形器的入射波為近似矩形波并產(chǎn)生明顯的波形彌散（“振蕩”），仿真“中值”脈寬為78e-6s，接近理論值77e-6s，實(shí)際由于波形彌散以及上升下降沿的影響，

建模任務(wù) 光線分束器件在光譜學(xué)、干涉測(cè)量學(xué)和光通信領(lǐng)域的許多應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。一種常見的分束器是基于受抑全內(nèi)反射（FTIR）的效果，因此由兩個(gè)玻璃棱鏡組成，并被一層非常薄的層隔開。

受抑全內(nèi)反射（FTIR）分層介質(zhì)組件層矩陣求解器分層介質(zhì)組件采用層矩陣電磁場(chǎng)求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它由1.每個(gè)均勻?qū)拥奶卣髂Ｇ蠼?em>器和2.一個(gè)用于匹配所有界面上的邊界條件的s矩陣組成。本征模求解器計(jì)算每層均勻介質(zhì)在k域內(nèi)的場(chǎng)解。s矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來(lái)計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。

受抑全內(nèi)反射（FTIR）分層介質(zhì)組件層矩陣求解器分層介質(zhì)組件采用層矩陣電磁場(chǎng)求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它由1.每個(gè)均勻?qū)拥奶卣髂Ｇ蠼?em>器和2.一個(gè)用于匹配所有界面上的邊界條件的s矩陣組成。本征模求解器計(jì)算每層均勻介質(zhì)在k域內(nèi)的場(chǎng)解。s矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來(lái)計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。

受抑全內(nèi)反射（FTIR） 分層介質(zhì)組件 層矩陣求解器分層介質(zhì)組件采用層矩陣電磁場(chǎng)求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它由1.每個(gè)均勻?qū)拥奶卣髂Ｇ蠼?em>器和2.一個(gè)用于匹配所有界面上的邊界條件的s矩陣組成。本征模求解器計(jì)算每層均勻介質(zhì)在k域內(nèi)的場(chǎng)解。s矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來(lái)計(jì)算整個(gè)層系統(tǒng)的響應(yīng)。