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    [技术]衍射透镜元件 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 前天 08:38
    摘要 T5:p^;?g  
    ZxDh94w/  
    如今，衍射透镜在现代光学的各种应用中得到广泛的使用。微结构表面被用来取代笨重的光学元件，与传统镜头相比，得益于尺寸和重量的减小。在快速物理光学软件VirtualLab Fusion中，这些结构既可以以理想化的形式建模，具有预定义的阶次和效率，也可以更现实地建模，包括对实际微观结构表面的精确分析。本文介绍了VirtualLab Fusion的衍射透镜组件、可用的选项和应用的建模方法。 ##_`)/t,  
    <WWn1k_  
    在哪里可以找到组件?       []\=(Uc;  
    Vo G`@^s  
                 M5C%(sQ$  
    衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。                                                           53g(:eB  
    I(bxCiRV  
    波前相位响应 ['`Vg=O.{  
    acPX2B[jJ  
     AA&5wDMV>  
                                                                                 =!V-V}KK-  
    衍射透镜组件由单一曲面组成，其透射函数用多项式波前响应来描述。 9fj8r3 F#  
    PQ}owEJ2eM  
    衍射透镜引入的波前相位响应在通道运算符（Channel Operator）选项卡中定义。如果衍射透镜是从Zemax OpticStudio®导入的，数据将自动填写(模型与Zemax OpticStudio®的Binary 2曲面一致)。 A9D vU)1  
    lDK<gd  
     H N )@sLPc  
    （来自VirtualLab Fusion手册） ZLN79r{T  
                                                                                     %UO ;!&K  
    理想衍射透镜的参数设置 Z7$"0%  
    dXBXV>rbB  
                                                         n _H]*~4F  
    Klv~#9Si  
    然后，用户可以在衍射结构建模（Diffractive Structure Model）选项卡中选择将衍射透镜模型定义为理想化的或具有真实曲面的，主要区别在于如何计算阶次的效率。在理想函数的情况下，所需的衍射级数和它们的效率必须手动定义。 UHaY|I${U  
    Z%_m<Nf8T  
    总结:理想衍射透镜的计算方法 oh @|*RU  
    n[`KhRN  
    RaX :&PE  
                                                                               ,cF $_7M  
    采用带理想光栅函数的局部线性光栅近似法（LLGA）计算衍射透镜的理想曲面。具体步骤如下: >3,t`Z:  
    1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 MlVVST  
    2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 01br l^5K  
    3.  用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 +eIX{J\s  
    4.  理想光栅函数是由衍射阶数、各阶次衍射和衍射透镜的波前相位响应决定的。它的工作不提供关于透镜(理想衍射透镜)的实际形状的信息。 ]ssX,1#Xh  
    9_/dj"5  
    更多的信息：Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions     S0zk<S  
    k X1#+X  
    实衍射透镜的参数设置 av; ~e<  
    C8oAl3d+h  
     8s@k0T<O  
    对于衍射透镜的真实结构，VirtualLab Fusion通过应用薄元近似(TEA)计算透镜的高度。此外，通过使用薄元近似(TEA)和傅里叶模态法 (FMM)算法的组合自动评估阶次的效率。此外，用户可以指定衍射元件的特征，如设计波长和所需的分层。 2Jl$/W 3  
    IT5a/;J  
    也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 !^h{7NmP[  
    BT3X7Cx  
    可用结构的高度计算(TEA) s2N~p^  
    J Gpy$T{t  
                                           'v42QJ"{  
    衍射曲面高度结构定义为： Nfdh0v  
    Q"Ur*/-U  
                                                                                   |GqKa  
    {CVn&|}J  
    可选参数-分层水平                                                                                 RY\[[eG  
    V39`J*fI  
     \l d{Z;e  
    A2xfNY<  
    总结：真实衍射透镜计算方法 >oOZDuj   
    K[G=J  
    iAd3w6  
                                                                             "6} #65  
    用傅里叶模态法/严格耦合波分析(FMM/RCWA)或薄元近似(TEA)的局部线性光栅近似(LLGA)来计算真实的衍射透镜表面。其步骤是： JIYZ  
    1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 $Lf-Gi  
    2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 fd CN?p[_  
    3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 u,f$cR  
    4. 对于真实的衍射透镜，VirtualLab Fusion会自动在FMM/RCWA和TEA之间进行选择。如果本地光栅周期大于波长的5倍，则使用TEA。否则，将使用FMM/RCWA对实际结构进行建模。 5Y}=,v*h}  
     ] 1:pnd  
     
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