聊聊如何用ZEMAX+Matlab仿真达曼光栅

momo123

楼主是苦逼的研究生一枚，最近老板要求仿真一个达曼光栅，而且要求时间比较短，差不多勉强做到了吧，分析一下我的心路历程


1.达曼光栅的定义以及作用我这里就不过多解释了，原始文献我也放上来，1971年的那篇，这方面都有详尽的资料，后来人可以参阅《达曼光栅原理及应用》这一本书，是周常河先生写的。他在上个世纪的时候就利用各种算法求解出了达曼光栅的数值解，1-32和64*64的数值解他的文章里面都有，见数值解那篇参考文献


2.在得到数值解之后呢，可以用这个Matlab程序进行验证，我放图上来，你把你想要设计的相位突变值输入进去。比如我就设计了一个7*21的达曼光栅，这个就是在X方向用一个1*7的达曼光栅和用y方向一个1*21的达曼光栅正交得到。这个就是结果，我也放图了，注释也比较详细

3.确定好设计和夹角之后，我建议在ZEMAX里面用两个衍射光栅+透镜来实现仿真达曼光栅的目的。我也是ZEMAX小白，最近在考虑用用户自定义DLL文件来仿真达曼光栅，但效果很不理想.现考虑用两个正交的衍射光栅来实现这个目的。因为ZEMAX里面不体现衍射效率，所以光点的亮度是一致的，这正好和达曼光栅的性质一样，因此可以用来仿真。利用多重结构的结果如下，做了一个4*5的，没有全画上去，只画了边框，后续可以用多重结果补足。

4.大家可以先在Matlab程序里面计算得到对应的m*n的点阵和周期d，再可以通过控制ZEMAX里光栅的衍射级次和刻线周期来做对应的控制，最后再用多重结构一次性显示出来。老板认为我的这个结果能用了，再后续我就不说了，这部分仿真勉强还行吧，希望后续大佬批评指正.


5.最后放上Github的一个开源项目，用退火算法计算达曼光栅数值解的，感觉效果一般，但可以作为母本修改