SYNOPSYS 光学设计软件课程十三：有 Kinoform 镜头的激光扩束器
课程十三：有 Kinoform 镜头的激光扩束器
在第 11 课中，您了解了如何使用普通球面透镜设计激光扩束器，并了解到需要多个透镜元件才能获得良好的性能。第 12 课采用相同的设计，使用两个非球面元件，效果极佳。本课程将证明您可以使用 DOE（衍射光学元件）。
目标是将腰半径为 0.35mm 的 HeNe 激光器转换成直径为10mm 且均匀至 10％ 以内的光束。
点击打开宏按钮
，打开 C17M1.MAC，点击运行按钮
RLE ! 镜头输入文件的开头.ID KINOFORM BEAM SHAPERWA1 .6328 ! 单波长UNI MM ! 镜头单位为mmOBG .35 1 !高斯物体；腰部半径为-.35毫米；定义为完整的!光圈=1/e**2点.1 TH 22 ! 表面2离腰部有22毫米.2 RD -2 TH 2 GTB S ! 猜测一些合理的镜头参数；使用玻璃 ! 肖特产品目录中的SF6型SF63 TH 20 ! 表面3是第一种的第2面的一个基因组。!元件3 USS 16 !被定义为不寻常的表面形状16（简单的DOE）CWAV .6328 !被定义为一个波段的相位变化在这个区! 波长HIN 1.7988 55 !假设这些区域被加工成了透镜.! 你也可以使用不同指数的薄膜.RNORM 14 TH 2 GTB S ! 第二元素的第一面也是一个DOESF64 USS 16CWAV .6328HIN 1.7988 55RNORM 15 CV 0 TH 50 ! 从一个平坦的表面开始7 ! 表面6和7存在AFOCAL ! 因为它们是AFOCAL输出所需要的.END ! 镜头输入文件结束.
点击打开宏按钮，打开 C17M2.MAC，点击运行按钮
，
再次点击运行按钮，模拟退火 (22,1,50)
PANT ! 开始定义变量参数.RDR .001 ! 这是一个非常小的光束，所以使用较小的导数 ! 递增的方式来开始VY 2 RADVLIST TH 3 ! 变化的空气空间VY 3 G 26 ! 变化项Y**2,VY 3 G 27 ! 变化项Y**4,VY 3 G 28 ! 变化项Y**6，VY 3 G 29 ! 变化项Y**8VY 4 G 26 ! 在表面4做同样的事情VY 4 G 27VY 4 G 28VY 4 G 29VY 5 RADENDAANT ! 定义优化函数的开始M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4AEC 1 1 1ACC 4 1 1LUL 150 1 1 A TOTLM 5 1 A P YA 0 0 1 0 5 ! 要求表面5的光束半径为5毫米M 0 1 A P FLUX 0 0 1 0 6 ! 要求在几个区的光通量衰减为零M 0 1 A P FLUX 0 0 .98 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .97 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .96 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .95 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .94 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .93 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .92 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .91 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .85 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .8 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .7 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .5 0 6M 0 1 A P FLUX 0 0 .3 0 6GSO 0 .1 10 P ! 在10条光线的SFAN上控制输出光线OPD,GSR 0 100 10 P ! and some transverse aberrations too.END ! 定义优化函数结束.SNAPSYNO 40
在命令窗口中输入FLUX 100 P 6，光通量均匀。
DOE面型是否可以加工？表面 4 的空间频率是多少？如果它太高，制造工艺上可能存在难度。
在 CW 输入 MMA:
选择光瞳,选择 HSFREQ , 选择点， 0
选择 CREC，网格 7, 选择 DIGITAL , 选择映射绘图
在 PANT 文件中添加 VY 5 RAD,在 AANT 文件中添加 M 50 .01 A P HSFREQ 0 0 1 0 4
点击运行按钮
DPROP 衍射传播分析：
命令窗口输入 DPROP P 0 0 3 SURF 3 L RESAMPLE，表面 3 为高斯分布
命令窗口输入 DPROP P 0 0 6 SURF 3 L RESAMPLE，表面 6 均匀分布
下面是生成的系统的 RLE 文件，如果评估它，可以将其复 制并粘贴到编辑器中：
RLEID KINOFORM BEAM SHAPERFNAME 'L13L1.RLE 'MERIT 0.270980E-05WA1 .6328000WT1 1.00000APS 1AFOCALUNITS MMOBG 0.35000000 1.00000000 AIR1 CV 0.0000000000000 TH 22.00000000 AIR2 RAD -0.8227781050995 TH 2.000000002 N1 1.798817102 CTE 0.810000E-052 GTB S 'SF6 '3 CV 0.0000000000000 TH 74.00214849 AIR3 USS 16CWAV 0.632800HIN 1.798800 55.000000RNORM 1.000003 XDD 1 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+003 XDD 2 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+003 XDD 3 2.6875641E+02 5.7065730E+01 -4.1566734E+01 2.8677115E+01 -1.6241740E+013 XDD 4 4.7211923E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+004 CV 0.0000000000000 TH 2.000000004 N1 1.798817104 CTE 0.810000E-054 GTB S 'SF6 '4 USS 16CWAV 0.632800HIN 1.798800 55.000000RNORM 1.000004 XDD 1 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+004 XDD 2 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+004 XDD 3 5.6803879E+00 -9.1936550E-03 6.0997390E-04 -5.7203063E-05 2.2090382E-064 XDD 4 -3.5824860E-08 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+005 RAD -159.6274584523634 TH 50.00000000 AIR6 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR7 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIREND
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