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經(jīng)典場(chǎng)追跡仿真引擎，提供多樣化選項(xiàng)以使用最合適的方法處理衍射效應(yīng)。
我們已經(jīng)：
1. 為反射空間光調(diào)制器(SLM)生成一個(gè)優(yōu)化后的位相調(diào)制分布設(shè)計(jì)
2. 在最終系統(tǒng)的設(shè)置中對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
分步操作說(shuō)明
通用方法用于設(shè)置一個(gè)SLM系統(tǒng)并完成設(shè)計(jì)，優(yōu)化和分析
1. 設(shè)計(jì)及分析過(guò)程
2. D1：給定因子—根據(jù)SLM的幾何尺寸
由于SLM像素的固定尺寸，結(jié)果輸出場(chǎng)的最大延展是確定的。利用公式可計(jì)算該延展。
通過(guò)VirtualLab的衍射光束形狀會(huì)話編輯器可以自動(dòng)進(jìn)行壓縮。
SLM的整體尺寸也是固定的。因此可直接獲得的輸出場(chǎng)分辨率并可通過(guò)第二個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算。
3. D1：可實(shí)現(xiàn)輸出場(chǎng)參數(shù)
考慮給定的SLM
總輸出場(chǎng)尺寸：
在目標(biāo)平面上沿x和y方向可獲得分辨率：
4. D2：輸入場(chǎng)
可使用VirtualLab的光源模型生成入射場(chǎng)。
我們從光源工作區(qū)中使用高斯光波模型生成指定入射的激光光束分布
- 在光譜標(biāo)簽下指定波長(zhǎng)
- 在空間參數(shù)標(biāo)簽下指定1/e2束腰半徑
5. D2：輸出場(chǎng)
可使用VirtualLab的光源模型生成輸出場(chǎng)。
我們從光源工作區(qū)中使用超高斯模型定義期望的目標(biāo)光場(chǎng)分布
- 在光譜標(biāo)簽下指定波長(zhǎng)
- 在空間參數(shù)標(biāo)簽下指定：
可分離(Rect.-Symm)
1/e2束腰半徑
邊緣寬度(應(yīng)大于無(wú)光束整形元件光學(xué)系統(tǒng)生成的單目標(biāo)光斑半徑)
6. D3：入射角
這些自適應(yīng)尺寸應(yīng)用于設(shè)計(jì)中！
7. 用于IFTA設(shè)計(jì)操作的系統(tǒng)概覽
8. D4：配置會(huì)話編輯器
9. D4：通過(guò)參數(shù)概覽進(jìn)行檢查
10. D5：幾何預(yù)設(shè)計(jì)
1. 為迭代傅里葉變換算法(IFTA)獲得一個(gè)好的起始點(diǎn)，執(zhí)行基于幾何光學(xué)光束整形的預(yù)設(shè)計(jì)。
2. 選擇笛卡兒可分性以生成一個(gè)矩形目標(biāo)圖案。
3. 開始初始設(shè)計(jì)
11. D5：IFTA-相位級(jí)次數(shù)
12. D5：IFTA—補(bǔ)償Sinc調(diào)制
13. D5：IFTA—設(shè)計(jì)設(shè)置
14. IFTA預(yù)分析
在完成設(shè)計(jì)過(guò)程，在分析標(biāo)簽對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行概覽。
可以顯示輸出場(chǎng)。如偽(彩虹)彩色。
由于IFTA在光束整形器設(shè)計(jì)中使用更大的場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算來(lái)制合適的位相值(因此會(huì)有更高的采樣)，使IFTA的分析結(jié)果與后續(xù)整個(gè)系統(tǒng)的仿真結(jié)果略有出入。
15. A1：獲得整個(gè)系統(tǒng)—LPD
在最初，IFTA總是輸出一個(gè)軸向傳輸系統(tǒng)。
因此，我們將稍微的修改此系統(tǒng)以用于后續(xù)實(shí)際幾何結(jié)構(gòu)的最終仿真。
首先，我們進(jìn)行設(shè)計(jì)位相傳輸數(shù)據(jù)的最后準(zhǔn)備。
16. A1：應(yīng)用SLM孔徑
現(xiàn)在，我們需要提取對(duì)應(yīng)與實(shí)際SLM像素?cái)?shù)的透射區(qū)域。
如果在衍射光束整形器會(huì)話編輯器窗口中點(diǎn)擊下一步，該提取將會(huì)自動(dòng)完成。
然后點(diǎn)擊提取 可以獲得包含指定孔徑的設(shè)計(jì)的透射函數(shù)。
17. A1：調(diào)整采樣距離
重新調(diào)整X方向的采樣距離，這僅在IFTA設(shè)計(jì)中需要。(在整個(gè)系統(tǒng)中，SLM有其原有的采樣尺寸和預(yù)期的傾斜角度。)
可通屬性瀏覽器的數(shù)據(jù)標(biāo)簽下完成采樣間距的重新調(diào)整。
如果整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)依據(jù)軸上系統(tǒng)設(shè)計(jì)(透射式或者反射式光束分束)，該操作則沒(méi)有必要。
18. A1：交換透過(guò)率函數(shù)
19. A2：轉(zhuǎn)換到基本工具箱LPD
點(diǎn)擊衍射光學(xué)工具箱光路圖的光路編輯器中工具按鈕，然后點(diǎn)擊轉(zhuǎn)換為基本工具箱光路圖。
通過(guò)此步驟，你可以獲得完全的光學(xué)元件選擇樹狀列表以在光路圖中插入元件。
20. A2：調(diào)整實(shí)際系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)
21. A3 :設(shè)置2f系統(tǒng)
由于理想透鏡元件不適用于離軸非傍軸模擬，因此必須使用下列之一進(jìn)行更換：
為了考慮相應(yīng)的像差在后面的所用的透鏡。
如此處所演示—通過(guò)一個(gè)2f元件，即實(shí)現(xiàn)一個(gè)完美無(wú)像差的傅里葉透鏡。
如，該2f系統(tǒng)元件可以完美地將斜光束聚焦到預(yù)期位置的平面顯示屏上，以補(bǔ)償非傍軸。編輯對(duì)話框中的參數(shù)設(shè)置已經(jīng)考慮了元件前后的傳播距離。
文件: SLM.0001_TopHat_SLM-Design_5_FinalReflectiveSetup.lpd
22. A3 :選擇旋轉(zhuǎn)算子
23. A4 :模擬像素化透射函數(shù)
在默認(rèn)設(shè)置下，VirtualLab通過(guò)單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(仿真像素)仿真每一個(gè)設(shè)計(jì)的透過(guò)像素。
若考慮每一矩形轉(zhuǎn)換像素的效應(yīng)，需要用更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)描述像素。
根據(jù)引入的像素因子，我們以3×3數(shù)據(jù)點(diǎn)仿真每個(gè)轉(zhuǎn)換像素區(qū)域。
此時(shí)，我們沒(méi)考慮SLM像素間隔。這可以被視為一個(gè)特殊的組件，將在SLM.0002中會(huì)介紹。
上述考慮將會(huì)增加計(jì)算時(shí)間以及輸出場(chǎng)尺寸。
24. A5 :完整系統(tǒng)的仿真
操作&重點(diǎn)關(guān)注反射
不同幾何結(jié)構(gòu)，屏幕&加工
考慮反射
關(guān)于期望設(shè)置的幾何結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)計(jì)這樣一個(gè)光束整形元件時(shí)，用戶需要考慮如下問(wèn)題：
結(jié)構(gòu)應(yīng)放在元件的哪一邊。
系統(tǒng)是透射式還是反射式。
目標(biāo)圖案是在透射屏上觀察研究還是在不透明屏幕上。
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