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    [技术]衍射透镜元件 [复制链接]

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    在线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 04-29
    摘要 2ns,q0I A  
    ?zutU w/m  
    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。 k# Ho7rS&  
    S$fS|N3]%  
    在哪里可以找到组件?       /ZabY  
    $A{$$8P  
                 )rj!/%  
    衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。                                                           .U|'KCM9m  
    !9$}1_,is  
    波前相位响应 ^K1mh9O  
    yy8BkG(  
     @^YXE,  
                                                                                 H.{Fw j4  
    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。 y< dBF[  
    l6w\E=K  
    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)。 zzI,iEG  
    YQ?hAAJ  
     z,m3U(  
    （来自VirtualLab Fusion手册） qtZzJ>Y  
                                                                                     J9 NuqV3  
    理想衍射透镜的参数设置 AU`z.Isf  
    "A~dt5GJ  
                                                         3T]cDVQ_  
    rqN+0CT  
    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。 kDm uj>D  
    M=;csazN  
    总结:理想衍射透镜的计算方法 4+ d(d  
    .Er+*j;&w  
    FN!?o:|(  
                                                                               {{P 3Z[  
    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: s,[ I_IiPf  
    1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 8i73iTg(  
    2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 _^b\#Jz4U3  
    3.  用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 ti9e(Jt!O  
    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。 iH-,l  
    Hi K+}?I  
    更多的信息：Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions     CT|0KB&  
    5TuwXz1v  
    实衍射透镜的参数设置 9x4z m  
    y,&[OrCm^\  
     lc5(^ ~  
    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。 w ]T_%mdk  
    jA:'P~`Hj  
    也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 m)<+?Bv y  
    _7:Bxx4B  
    可用结构的高度计算(TEA) %4x0^<k~  
    ~x'8T!M{  
                                           ~YW;'  
    衍射曲面高度结构定义为： h+H+>,N8`  
     8(K:2  
                                                                                   Z P|k3   
    |*zgX]-+;  
    可选参数-分层水平                                                                                 RF2I_4  
    58#nYt  
     P6>C+T1  
    lbovwj  
    总结：真实衍射透镜计算方法 UJL'4 t/  
    _ti^i\8~  
    xh#_K@8  
                                                                             C "@>NC_  
    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： s1Wn.OGR4  
    1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 0$Mxu7 /  
    2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 k3B_M9>!  
    3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 5X];?(VTsb  
    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。 NkGtZ.!pk  
     &I'J4gk[  
     
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