在這篇文章中,我們簡要介紹了使用SYNOPSYS設計衍射
光學元件(DOE)的過程。本文討論了衍射光學元件(DOE)在SYNOPSYS的不同類型以及相應的設計過程和案例。主要目的是為剛接觸這個課題的設計者提供一個起點,看看SYNOPSYS有哪些DOE面型可使用。
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+9z 什么是衍射光學元件(DOE)?
GxEShSGOE 衍射光學元件(DOE, Diffractive Optical Element)是近幾年蓬勃發(fā)展的新興光學元件。衍射光學元件是通常采用微納刻蝕工藝構成二維分布的衍射單元,每個衍射單元可以有特定的形貌、折射率等,對
激光波前位相分布進行精細調(diào)控。激光經(jīng)過每個衍射單元后發(fā)生衍射,并在一定距離(通常為無窮遠或
透鏡焦平面)處產(chǎn)生干涉,形成特定的光強分布。
6[SIDOp*^ 衍射光學元件不僅具有體積小、重量輕的優(yōu)點,并且在傳統(tǒng)光學元件的基礎上又多了許多新的特點:
opMnLor 1.衍射效率高:作為一種純相位調(diào)制的光學器件,若衍射光學元件表面浮雕結構的位相是連續(xù)的,則具有高衍射效率的性能。研究者通常將這種連續(xù)的位相通過二進制量化來獲得多臺階位相,盡可能地接近連續(xù)位相值。
iu3L9UfL[ 2.色散性好:當用多色光照射衍射光學元件時,其呈現(xiàn)的色散特性與傳統(tǒng)折射型器件相反。因此可以將衍射光學元件放到傳統(tǒng)的
光學系統(tǒng)里,構成混合光學系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以有效的消除色差,改善
成像質(zhì)量。
&xUD( 3.設計自由度大:在設計傳統(tǒng)折射光學元件時,一般僅通過改變其曲率或材料來得到期望的光斑,因此傳統(tǒng)元件僅能夠設計較為簡單的輸出面光斑。而衍射光學元件可以通過改變浮雕結構、深度等得到任意形狀的輸出面光斑。因此衍射光學元件在設計自由度上優(yōu)于傳統(tǒng)光學元件。
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