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bP 摘要 KXrZ:4bg
jD}G9=[$1 如今,
衍射透鏡在現(xiàn)代
光學的各種應用中得到廣泛的使用。微
結構表面被用來取代笨重的光學元件,與傳統(tǒng)
鏡頭相比,得益于尺寸和重量的減小。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中,這些結構既可以以理想化的形式建模,具有預定義的階次和效率,也可以更現(xiàn)實地建模,包括對實際微觀結構表面的精確分析。本文介紹了VirtualLab Fusion的衍射透鏡組件、可用的選項和應用的建模方法。
p~Wy`g- 2WO5Af% 在哪里可以找到組件?
Nyx)&T&I 6W\G i>
#jj+/>ZOi 衍射透鏡組件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。
x-nO; L-2p Q DVk7ks 波前相位響應 j+"w2
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VW`SqUl G)8v~=Bv 衍射透鏡組件由單一曲面組成,其透射函數(shù)用多項式波前響應來描述。
zgNzdO/B ;F_pF+&q 衍射透鏡引入的波前相位響應在通道運算符(Channel Operator)選項卡中定義。如果衍射透鏡是從Zemax OpticStudio®導入的,數(shù)據(jù)將自動填寫(模型與Zemax OpticStudio®的Binary 2曲面一致)。
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m?O~(6k@C (來自VirtualLab Fusion手冊)
a^o'KN{ ]?G|:Kx$y% 理想衍射透鏡的參數(shù)設置 !!k^M"e2
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Fy 1- >~ (b;Kl1Ql] 然后,用戶可以在衍射結構建模(Diffractive Structure Model)選項卡中選擇將衍射透鏡模型定義為理想化的或具有真實曲面的,主要區(qū)別在于如何計算階次的效率。在理想函數(shù)的情況下,所需的衍射級數(shù)和它們的效率必須手動定義。
@}\i`H1s xyD2<?dGUb 總結:理想衍射透鏡的計算方法 %?hvN
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E1j3c
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[H[L};%=j 采用帶理想
光柵函數(shù)的局部線性光柵近似法(LLGA)計算衍射透鏡的理想曲面。具體步驟如下:
Kn=0AdM 1. 曲面上的輸入場被看作是局部平面波(LPWs)的組成。
4mHk,Dd9, 2. 每個LPW看到的曲面部分被認為是一個線性光柵(局部)。
{E[t(Ig 3. 用理想光柵函數(shù)建模了LPW與局部線性光柵的相互作用。
\,xa_zeO 4. 理想光柵函數(shù)是由衍射階數(shù)、各階次衍射和衍射透鏡的波前相位響應決定的。它的工作不提供關于透鏡(理想衍射透鏡)的實際形狀的信息。
72CHyl`|l t6uYFxE 更多的信息:Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions Vk> & I&U.5wf 實衍射透鏡的參數(shù)設置 Z;<:=#
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[l/!&6 對于衍射透鏡的真實結構,VirtualLab Fusion通過應用薄元近似(TEA)計算透鏡的高度。此外,通過使用薄元近似(TEA)和傅里葉模態(tài)法 (FMM)算法的組合自動評估階次的效率。此外,用戶可以指定衍射元件的特征,如設計
波長和所需的分層。
ODEFs?%' ]Twyj 也可以通過使用Export Structure按鈕導出設計的高度剖面。
k Nvb>v &]h`kvtBC 可用結構的高度計算(TEA) TSD7R Xs{PAS0
jlA6~n 衍射曲面高度結構定義為:
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:An y/E:6w 可選參數(shù)-分層水平 hVz] wKP mlxtey6H3
Fge["p?GF HSWki';G 總結:真實衍射透鏡計算方法 XzPOqZ`Nv ,k_"T.w
Q6HghG qm"SN<2S* 用傅里葉模態(tài)法/嚴格耦合波分析(FMM/RCWA)或薄元近似(TEA)的局部線性光柵近似(LLGA)來計算真實的衍射透鏡表面。其步驟是: