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經(jīng)典場(chǎng)追跡仿真引擎，提供多樣化選項以使用最合適的方法處理衍射效應。
我們已經(jīng)：
1. 為反射空間光調制器(SLM)生成一個(gè)優(yōu)化后的位相調制分布設計
2. 在最終系統的設置中對仿真結果進(jìn)行分析。
分步操作說(shuō)明
通用方法用于設置一個(gè)SLM系統并完成設計，優(yōu)化和分析
1. 設計及分析過(guò)程
2. D1：給定因子—根據SLM的幾何尺寸
由于SLM像素的固定尺寸，結果輸出場(chǎng)的最大延展是確定的。利用公式可計算該延展。
通過(guò)VirtualLab的衍射光束形狀會(huì )話(huà)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)行計算。
3. D1：可實(shí)現輸出場(chǎng)參數
考慮給定的SLM
總輸出場(chǎng)尺寸：
在目標平面上沿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
- 在光譜標簽下指定波長(cháng)
- 在空間參數標簽下指定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)。
我們從光源工作區中使用超高斯模型定義期望的目標光場(chǎng)分布
- 在光譜標簽下指定波長(cháng)
- 在空間參數標簽下指定：
可分離(Rect.-Symm)
1/e2束腰半徑
邊緣寬度(應大于無(wú)光束整形元件光學(xué)系統生成的單目標光斑半徑)
6. D3：入射角
這些自適應尺寸應用于設計中！
7. 用于IFTA設計操作的系統概覽
8. D4：配置會(huì )話(huà)編輯器
9. D4：通過(guò)參數概覽進(jìn)行檢查
10. D5：幾何預設計
1. 為迭代傅里葉變換算法(IFTA)獲得一個(gè)好的起始點(diǎn)，執行基于幾何光學(xué)光束整形的預設計。
2. 選擇笛卡兒可分性以生成一個(gè)矩形目標圖案。
3. 開(kāi)始初始設計
11. D5：IFTA-相位級次數
12. D5：IFTA—補償Sinc調制
13. D5：IFTA—設計設置
14. IFTA預分析
在完成設計過(guò)程，在分析標簽對設計結果進(jìn)行概覽。
可以顯示輸出場(chǎng)。如偽(彩虹)彩色。
由于IFTA在光束整形器設計中使用更大的場(chǎng)進(jìn)行計算來(lái)制合適的位相值(因此會(huì )有更高的采樣)，使IFTA的分析結果與后續整個(gè)系統的仿真結果略有出入。
15. A1：獲得整個(gè)系統—LPD
在最初，IFTA總是輸出一個(gè)軸向傳輸系統。
因此，我們將稍微的修改此系統以用于后續實(shí)際幾何結構的最終仿真。
首先，我們進(jìn)行設計位相傳輸數據的最后準備。
16. A1：應用SLM孔徑
現在，我們需要提取對應與實(shí)際SLM像素數的透射區域。
如果在衍射光束整形器會(huì )話(huà)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計的透射函數。
17. A1：調整采樣距離
重新調整X方向的采樣距離，這僅在IFTA設計中需要。(在整個(gè)系統中，SLM有其原有的采樣尺寸和預期的傾斜角度。)
可通屬性瀏覽器的數據標簽下完成采樣間距的重新調整。
如果整個(gè)系統已經(jīng)依據軸上系統設計(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
19. A2：轉換到基本工具箱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(shù)狀列表以在光路圖中插入元件。
20. A2：調整實(shí)際系統的幾何結構
21. A3 :設置2f系統
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)現一個(gè)完美無(wú)像差的傅里葉透鏡。
如，該2f系統元件可以完美地將斜光束聚焦到預期位置的平面顯示屏上，以補償非傍軸。編輯對話(huà)框中的參數設置已經(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 :選擇旋轉算子
23. A4 :模擬像素化透射函數
在默認設置下，VirtualLab通過(guò)單個(gè)數據點(diǎn)(仿真像素)仿真每一個(gè)設計的透過(guò)像素。
若考慮每一矩形轉換像素的效應，需要用更多的數據點(diǎn)來(lái)描述像素。
根據引入的像素因子，我們以3×3數據點(diǎn)仿真每個(gè)轉換像素區域。
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 )增加計算時(shí)間以及輸出場(chǎng)尺寸。
24. A5 :完整系統的仿真
操作&重點(diǎn)關(guān)注反射
不同幾何結構，屏幕&加工
考慮反射
關(guān)于期望設置的幾何結構，當設計這樣一個(gè)光束整形元件時(shí)，用戶(hù)需要考慮如下問(wèn)題：
結構應放在元件的哪一邊。
系統是透射式還是反射式。
目標圖案是在透射屏上觀(guān)察研究還是在不透明屏幕上。
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