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案例307.01 這個例子演示了由折射光束整形器會話編輯器來設置光束整形器系統。生產的系統的光學性能可以由VirtualLab Fusion的參數優化得到改善。 1.建模任務 2. 系統設置的會話編輯器 ? 應用折射光束整形器會話編輯器輔助搭建標準的光束整形系統。? 必須指定入射光束，光學設置和輸出場的參數。

? 盡管整體高帽形狀得到了優化，但高帽在光軸附近仍舊包含具有一定的一致性誤差。光路圖中的第二個衍射優化函數探測器可以用于計算和優化高帽中心區域一致性誤差以進一步提升光束質量并在邊緣形狀和光軸附近的一致性誤差之間尋找平衡。 6.結論 ? VirtualLab Fusion允許進行折射光束整形系統的參數優化。 ? 模擬和優化考慮了衍射，干涉和像差的影響。

案例307.01 這個例子演示了由折射光束整形器會話編輯器來設置光束整形器系統。生產的系統的光學性能可以由VirtualLab Fusion的參數優化得到改善。 1.建模任務 2. 系統設置的會話編輯器 ?應用折射光束整形器會話編輯器輔助搭建標準的光束整形系統。?必須指定入射光束，光學設置和輸出場的參數。

1.簡介 這個示例演示了一個典型的光束整形的任務。展示了可能的期望需求，設計，優化和一個能夠生成無散斑高帽的衍射光學元件(DOE)的相位透過率函數的分析。

擴散器一般與準直透鏡，聚焦透鏡，光束擴束器和傅里葉透鏡一起使用。光學分辨率一般由透鏡系統控制，而衍射擴散器控制強度分布。衍射擴散器可以產生如下的光分布：? 矩形和圓形高帽? 線形散射光斑? 十字叉絲圖案? 網格圖案? 任意2D強度分布 衍射擴散器產生的光圖案衍射光束整形器 衍射和折射光束整形元件一般用于相干激光光束的強度整形。

假設和限制Kogelnik的耦合波理論與其他理論相比具有優勢，可以準確預測體積相位光柵的零階和一階效率的響應。然而，當厚度較低或折射率調變 (modulation) 較大時，這種準確性可能會降低。因此，有必要討論Kogelnik理論的適用範圍，供使用者參考。 折射率調變: 與平均折射率相比，折射率調變不能太大。換句話說，n1/n << 1，這在大多數實際情況下是正確的。

但有時因為分類數據報告(Prescription data)不夠齊全，在進行模擬時會需要簡化後的模型。舉例而言，當我們無法得到真實的鍍膜資訊時，OpticStudio中的理想(IDEAL)和表定(TABLE)鍍膜設定就可以派上用場。相似的，Jones Matrix可以在缺乏實際模型的情況下，用來表示偏振元件。

“Gaussian Waist”光束定義的輸入參數的進一步描述可以在標題為“關於物理光學傳播”的Help系統部分中找到。Laguerre-Gaussian 模態對於圓柱對稱的雷射腔設計，即具有圓形增益孔徑，Laguerre-Gaussian模態提供了對近軸波動方程的適當解。這些模式的電場分佈可以寫成Laguerre polynomials。

仿真成果：可模擬雙折射透鏡組的偏振調控效果，生成光強透射率曲線，驗證填充因子提升效果；同時通過公差分析功能，評估加工誤差對整形效果的影響，為工程化生產提供風險預判。仿真圖（圖3）清晰展示偏振器、雙折射透鏡、空間濾波器的光路布局與光束傳輸特性。圖3 雙折射透鏡整形系統（3）衍射光學元件（DOE）衍射光學元件利用光的波動性實現相位與振幅調控，在小型化、集成化光學系統中不可或缺。

透鏡參數在光學設計上常使用的最小化Seidel斜向像散的方法可透過在OpticStudio的評價函數中加入ASTI操作數達成目的，此時我們將目標值設為0、加大權重，並且使用單一波長。在縮小遠點球面上最小模糊圈的方面，我們可以透過OpticStudio的預設優化函數和光點半徑標準等功能達成目的。

DOE基礎知識 對于許多應用而言，DOE可以用于產生一些傳統的反射或折射光學元件無法達到的獨特光學功能，在系統配置方面更加靈活。與折射解決手段相比，DOE具有很多優勢，包括尺寸小、單個元件具有多種功能、角度精度高、厚度小和相比于折射解法時間色散較小等。

? 這個案例將演示設計菲涅爾類型光束整形元件。

，傳輸50mm后的光束）和期望輸出場（高帽）?選擇優化區域創建方法?這個案例將演示設計菲涅爾類型光束整形元件。

DOE基礎知識 對于許多應用而言，DOE可以用于產生一些傳統的反射或折射光學元件無法達到的獨特光學功能，在系統配置方面更加靈活。與折射解決手段相比，DOE具有很多優勢，包括尺寸小、單個元件具有多種功能、角度精度高、厚度小和相比于折射解法時間色散較小等。

後表面可以是平面、球面、圓錐面、多項式非球面或環形表面。這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個矩形透鏡都可以看作一個球面透鏡的矩形區域。其它可以用於該應用程式的物體包括透鏡陣列2物件和六邊形透鏡陣列(Hexagonal Lenslet Array)物件。

光束整形＞折射光學 任務描述 亮點 用戶友好界面引導設計一個光束整形元件，從而將高斯激光光束整形成一個圓形平頂光束。

光束傳輸系統（BDS.0005 v1.0）二極管激光光束使用無色散離軸反射裝置進行準直和整形 簡述案例 系統詳情?光源-強象散VIS激光二極管?元件-光束準直和整形的反射元件（例如圓柱拋物面鏡）-具有高斯振幅調制的光闌?探測器-光線可視化（3D顯示）-波前差探測-場分布和相位計算

可以在我們的知識庫文章中找到用於生成閃耀光柵的巨集:如何使用巨集計算繞射光學元件的垂度。或者，參考文獻[3]顯示了如何使用Lumerical FDTD軟體為給定的相位曲線設計超穎透鏡。這種方法的缺點是設計人員可能無法檢查整個系統的性能。例如，沒有辦法考慮所有繞射階數來檢查點擴展函數（PSF）。

工程師可以設計這些微米級結構，以實現不同的照明圖案（例如環形、正方形或十字形）。衍射勻光器可用于實現光源均勻化，并將較窄的光束傳播到更廣泛的角度范圍內，而不受傳統折射光學元件的限制，其應用包括：機器視覺系統，可提供均勻的照明以實現更好的圖像捕獲；顯示器，可用于改善視角；閃光激光雷達，可用于將激光束均勻分布到廣闊的區域；以及掃描激光雷達，可用于控制激光光束的擴散程度（這也被稱為擴散角）。