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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(yōu)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(shù)的分析。

光學分辨率一般由透鏡系統(tǒng)控制，而強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強度圖案光束整形器元件產(chǎn)生的高帽輪廓環(huán)形模式

這意味著光束整形器將包含衍射透鏡以在定義的距離下生成高帽。? 選擇菲涅爾設置并且輸入一個100mm的距離值。 ? 假定光束整形器不包含矩形像素。像素因子應該減小到1。? VirtualLab可以自動計算光束整形器傳輸?shù)牟蓸泳嚯x。然而為了減小優(yōu)化的數(shù)值計算量，我們將采樣距離/像素大小設置為7.5um×7.5um。

由會話編輯器生成系統(tǒng) 會話編輯器生成一個包含高斯波光源，光學界面系列元件的光路圖，來模擬光束整形器和衍射光學價值函數(shù)探測器，來分析生成的Top Hat質(zhì)量。 ? 通過一個解析幾何光學方法，會話編輯器計算光束整形表面。

由會話編輯器生成系統(tǒng) 會話編輯器生成一個包含高斯波光源，光學界面系列元件的光路圖，來模擬光束整形器和衍射光學價值函數(shù)探測器，來分析生成的Top Hat質(zhì)量。 ? 通過一個解析幾何光學方法，會話編輯器計算光束整形表面。

這意味著光束整形器將包含衍射透鏡以在定義的距離下生成高帽。?選擇菲涅爾設置并且輸入一個100mm的距離值。 ?假定光束整形器不包含矩形像素。像素因子應該減小到1。?VirtualLab可以自動計算光束整形器傳輸?shù)牟蓸泳嚯x。然而為了減小優(yōu)化的數(shù)值計算量，我們將采樣距離/像素大小設置為7.5um×7.5um。

由會話編輯器生成系統(tǒng) 會話編輯器生成一個包含高斯波光源，光學界面系列元件的光路圖，來模擬光束整形器和衍射光學價值函數(shù)探測器，來分析生成的Top Hat質(zhì)量。 ?通過一個解析幾何光學方法，會話編輯器計算光束整形表面。

得到設計結(jié)果 8.總結(jié)? VirtualLab Fusion幫助用戶設計和優(yōu)化衍射分束器元件，例如生成矩形點陣列。? 通過逐步引導，可以幫助毫無設計經(jīng)驗的工程師完成衍射元件的設計。

此案例演示了設計和優(yōu)化衍射光學元件的（DOE）作為光擴散器，來生成矩形高帽圖樣。

此案例演示了設計和優(yōu)化衍射光學元件的（DOE）作為光擴散器，來生成矩形高帽圖樣。

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、線或其它形狀的強度均勻光斑的DOE。通過光束整形器實現(xiàn)的均勻強度分布能夠均勻地處理表面，防止對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。

仿真成果：可模擬雙折射透鏡組的偏振調(diào)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(chǎn)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(tǒng)（3）衍射光學元件（DOE）衍射光學元件利用光的波動性實現(xiàn)相位與振幅調(diào)控，在小型化、集成化光學系統(tǒng)中不可或缺。

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、線或其它形狀的強度均勻光斑的DOE。通過光束整形器實現(xiàn)的均勻強度分布能夠均勻地處理表面，防止對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。

光路圖雙擊高斯波長光源 高斯光源設置 ? 關掉生成截面區(qū)域。? 點擊Ok按鈕。? 在光路圖上，點擊Go!6. 模擬結(jié)果 在目標平面上的二維強度分布 7. 總結(jié)? VirtualLab Fusion幫助客戶設計生成散射線或高帽的衍射光學元件。

可以通過微型光學元件來實現(xiàn)光束的均勻化和整形，例如：? 微透鏡陣列? 衍射擴散器? 計算機生成的全息圖? 相位板? 單元陣列 紅色LED照射衍射擴散器產(chǎn)生的天際線圖案光學仿真和設計包括:? 衍射? 干涉? 空間和時間相干度? 像差? 偏振? 光強 應用 用于LED和準分子激光均勻化的微光學照明系統(tǒng)可以用在各個領域

結(jié)論 ? VirtualLab Fusion可以設計衍射光束整形元件來將單模激光光束塑造成任意二維強度分布。? 可以通過衍射透射DOEs以及反射DOEs進行光束整形。? 通過對透射DOE的光學函數(shù)進行數(shù)值計算從而獲得反射DOEs的光學函數(shù)。

6.模擬結(jié)果 在目標平面上的二維強度分布 7.總結(jié)?VirtualLab Fusion幫助客戶設計生成散射線或高帽的衍射光學元件。?輔助設計步驟也使那些在衍射光學方面無經(jīng)驗的光學工程師能夠完成各類衍射元件的設計工作。

6.模擬結(jié)果 在目標平面上的二維強度分布 7.總結(jié)?VirtualLab Fusion幫助客戶設計生成散射線或高帽的衍射光學元件。?輔助設計步驟也使那些在衍射光學方面無經(jīng)驗的光學工程師能夠完成各類衍射元件的設計工作。

因此，這種限制要求投影器設計包含均勻照明的空間光調(diào)製器 - 通常採用 LCD 面板的形式。理論上，這聽起來很容易，但這種面板上的源光束通常是高斯的（即不均勻）。因此，需要一種設備來“去高斯”，或在空間上將非均勻光束輪廓轉(zhuǎn)換為均勻光束輪廓。具有這種能力的一個這樣的設備是一對複眼空間光學積分器陣列。何謂透鏡陣列?透鏡陣列是將單個光學元件組裝成單個光學元件的二維陣列。

設計和優(yōu)化衍射1：5×5光束分束器元件 此應用案例顯示了衍射光學元件（DOE）的設計，通過設計一個衍射分束器將一個激光束分束為一個矩形5×5陣列光束。 1.任務描述 2.照明光束參數(shù)設計波長：532nm激光光束直徑（1/e2）：200um 3. 期望輸出場參數(shù) 4.