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    [技術(shù)]用于圓形高帽整形的折射光束整形元件的參數(shù)優(yōu)化 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2023-06-08

    案例307.01:用于圓形高帽整形的折射光束整形元件的參數(shù)優(yōu)化

    這個案例說明了通過折射光束整形編輯器設(shè)置一個光束整形系統(tǒng)。所得到的系統(tǒng)可以通過VirtualLabTM的參數(shù)優(yōu)化來提升整個系統(tǒng)的性能。

    關(guān)鍵詞:參數(shù)優(yōu)化,透鏡系統(tǒng),光束整形,高帽,折射光束整形元件

    所需工具箱:基本工具箱

    相關(guān)應(yīng)用:101.01,100.01,284.01

    相關(guān)教程和技術(shù)說明:Tutorial101.01,TN.021

    建模任務(wù)

    系統(tǒng)建立會話編輯

    折射光束整形編輯器幫助建立一個標(biāo)準(zhǔn)的光束整形系統(tǒng)。需要定義入射光束參數(shù)、光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)和輸出場參數(shù)。編輯器中所有參數(shù)被儲存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_1”中。

      

    會話編輯器產(chǎn)生一個光學(xué)流程圖,其中包括一個高斯平面光源,一個光學(xué)界面序列元件用于光束整形器的建模,另外還有一個衍射光學(xué)優(yōu)化函數(shù)探測器用于分析所產(chǎn)生的高帽質(zhì)量。

    對話編輯器通過幾何光學(xué)分析方法計(jì)算整形器表面面形。優(yōu)化函數(shù):SNR:22dB;效率:90%。SNR比較低,因?yàn)楦呙钡倪吘墝挾缺容^小。

    參數(shù)優(yōu)化器可以提升高帽的SNR。特別的,它可以減小高帽的邊緣寬度,這是因?yàn)榛趫鲎粉E技術(shù)允許考慮衍射,干涉和像差。

    優(yōu)化文件被儲存在文件“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_2”中。

      

    參數(shù)優(yōu)化器需要在效率和SNR之間轉(zhuǎn)換。因?yàn)樾屎芎脮r,對在通用優(yōu)化函數(shù)中的SNR的沖擊會增加。

      

    下山單一算法被用來局部優(yōu)化。

    優(yōu)化后的高帽質(zhì)量:SNR:39Db,效率:91%。SNR顯著增加。

      

    優(yōu)化后的光路流程圖存儲在“Scenario_307.01_Refractive_Top_Hat_Beam_Shaper_3”中。高帽靠近光軸的部分中仍然包含少量的一致性錯誤,因?yàn)檎麄高帽面形都參與優(yōu)化。第二衍射光學(xué)優(yōu)化函數(shù)探測器用來計(jì)算高帽中心區(qū)域的一致性錯誤,這樣可以進(jìn)一步提高光束質(zhì)量,并在整形和靠近光軸處的一致性錯誤之間找到一種折中的辦法。結(jié)論:

    VirtualLabTM允許折射光束整形系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化。模擬和優(yōu)化考慮了衍射,干涉和像差效應(yīng)。

    信噪比和轉(zhuǎn)化效率優(yōu)化函數(shù)能夠被用于評估系統(tǒng)質(zhì)量。

     
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