Wyrowski VirtualLab 汎用電磁光学設計・評価ソフトウェア | 汎用光学シミュレータ、IFTA法による回折光学素子の設計ツール、RCWA法による回折格子・フォトニック結晶の解析ツール、LED 用ビーム整形素子設計ツール、レーザー共振器解析ツール

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Diffractive Optics Toolbox

回折光学素子・微小光学素子の設計

VirtualLab™ Diffractive Optics Toolbox では回折ビーム スプリッター、ディフューザー、ビーム整形素子の設計をすることができます。これらの光学素子は回折光学素子、計算機創成ホログラム、位相板、キノフォームとしても知られています。回折ビーム スプリッターではレーザー ビームをビーム配列に分割することが可能です。回折型ディフューザーでは任意の 2 次元の光分布への決定論的散乱を生じさせることが可能です。ディフューザーとビームスプリッターをコヒーレント、部分コヒーレント光源の変換に使用することができます。回折型、屈折型ビーム整形素子はコヒーレント レーザービームの強度プロファイルを円形、矩形トップハット、直線、カスタマイズした 2 次元強度分布に再整形することができます。

VirtualLab™ ではこれらの光学素子に対して強力な反復フーリエ変換アルゴリズム(IFTA)を使用します。ユーザーが典型的なディフューザーとビーム スプリッター設定を行うときには、セッションエディタが役立ちます。

多色レーザー光で照射された回折型ビームスプリッターのファーフィールド 多色レーザー光で照射された
回折型ビームスプリッターの
ファーフィールド

特徴

  • 反復フーリエ変換アルゴリズム(IFTA)を使用して、回折型ディフューザー、回折型ビーム スプリッター、回折型ビーム整形素子、屈折型ビーム整形素子、また、回折光学素子として知られる位相板、キノフォーム、計算機創成ホログラムの最適化が可能です。
  • LED とエキシマ レーザー ビームを均一化するための回折型ディフューザーの設計が可能です。
  • 任意の 2 次元強度パターンおよびビームアレイを生成するマイクロ構造の光学素子の開発が可能です。
  • 回折型ディフューザーと回折型ビームスプリッターの設計に有効なセッションエディタが利用可能です。
回折型ビーム スプリッターの1周期におけるバイナリ凹凸プロファイル 回折型ビームスプリッターの
1周期における
バイナリ凹凸プロファイル

機能概要

回折型ビーム スプリッターの設計 ビームスプリッターは通常周期構造を有しており、レーザービームをビーム配列に分割します。単一ビームにおいて回折されるパワーを制御するために均一または任意の重みを定義できます。設計にはセッション エディタが有効です

回折型ディフューザーの設計 ディフューザーは周期構造または非周期構造をしており、円形、矩形トップハット、直線、任意の 2 次元の光分布への決定論的散乱を生じさせることが可能です。散乱により、ディフューザーは調整誤差や照射するレーザー ビームの強度変動の影響を受けません。設計にはセッション エディタが有効です。

回折型・屈折型ビーム整形素子の設計 回折型、屈折型ビーム整形素子はコヒーレント レーザー ビームの強度プロファイルを円形、矩形トップハット、直線、任意の 2 次元強度分布に再整形することができます。ディフューザーと異なり、生成される強度分布はスッペクルがなく、高い均質性と効率を有しています。設計にはセッション エディタが有効です。

LED 光とエキシマ レーザー ビームの均一化 LED 光およびエキシマレーザービームを均一化するには、回折型ディフューザーの決定論的散乱を利用することが可能です。レンズ アレイを基本とする均一化システムに比べ、回折型ディフューザーを使用したシステムは、よりコンパクトで任意の 2 次元強度分布を生成することが可能です。Diffractive Optics Toolbox ではコヒーレント光源に対する回折型ディフューザーの設計を、Starter Toolbox では、光源の空間的、時間的コヒーレンスを考慮に入れ、最適化されたディフューザー システムの解析が可能です。

製造データの生成と公差シミュレーション Diffractive Optics Toolboxでは、エッチング マスク計算を含む ASCII、ビットマップ、GDSII、CIF、STL 形式で微細構造を有する光学素子の表面形状のデータを出力することが可能です。VirtualLab の Parameter run 機能を用いて、エッチング深度、調整、波長公差の解析ができます。Parameter runは単一パラメータ変動、多次元走査パラメータ変動、ランダム(モンテカルロ)パラメータ変動に対応しています。公差解析は Starter Toolbox と Diffractive Optics Toolbox を併用することで最大の効果を得られます。