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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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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 04-29
    摘要 ,E8>:-boL  
    6~Oje>w;  
    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。 nTtt$I@hW  
    fN%5D z-e  
    在哪里可以找到组件?       >dC(~j{  
    xY}j8~k  
                 <n~g+ps  
    衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。                                                           2'^OtM,  
    bg3jo1J  
    波前相位响应 ORPl^n-  
    |(w#NE5  
     SFPIr0 u  
                                                                                 /t6u"I~  
    衍射透镜组件由单一曲面组成，其透射函数用多项式波前响应来描述。 0}C}\1  
    jxOVH+?l%  
    衍射透镜引入的波前相位响应在通道运算符（Channel Operator）选项卡中定义。如果衍射透镜是从Zemax OpticStudio®导入的，数据将自动填写(模型与Zemax OpticStudio®的Binary 2曲面一致)。 Xqva&/-  
    1#_j6 Q2  
     A)a+LW'=u  
    （来自VirtualLab Fusion手册） S@2Jj>3D?  
                                                                                     cZ2, u,4  
    理想衍射透镜的参数设置 b6$A@b  
    \^W?   
                                                         o|n0?bThS-  
    <^c0bY1  
    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。 9 v3Nba  
    MJR\ g3  
    总结:理想衍射透镜的计算方法 R/FV'qy]  
    >;U%~yy}qc  
    ,^[37/S  
                                                                               mb6?$1j  
    采用带理想光栅函数的局部线性光栅近似法（LLGA）计算衍射透镜的理想曲面。具体步骤如下: =<uz'\Ytv%  
    1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 Y0C<b*!"ST  
    2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 _~&v s<  
    3.  用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 5:3$VWLa <  
    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。 $[;eb,  
    U~@B%Msb L  
    更多的信息：Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions     t"Rf67  
    |N.q[>^R  
    实衍射透镜的参数设置 5*'N Q010  
    a9JJuSRC  
     UHszOl  
    对于衍射透镜的真实结构，VirtualLab Fusion通过应用薄元近似(TEA)计算透镜的高度。此外，通过使用薄元近似(TEA)和傅里叶模态法 (FMM)算法的组合自动评估阶次的效率。此外，用户可以指定衍射元件的特征，如设计波长和所需的分层。 JV{!Ukuyp+  
    EGO@`<"h  
    也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 BqAwo  
    u"$HWB~@z  
    可用结构的高度计算(TEA) d"uM7PMs7x  
    qGUe0(  
                                           4tu>~ vOE  
    衍射曲面高度结构定义为： c`=h K*  
    aVL%-Il}  
                                                                                   WZ-{K"56  
    5. UgJ/  
    可选参数-分层水平                                                                                 j?ubh{Izm  
    Ekp 0.c8:  
     6j![m+vo%  
    9cPucKuj  
    总结：真实衍射透镜计算方法 p tfADG  
    :#KURYO<  
    Lh$ac-Ct  
                                                                             {]N?DmF  
    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： $)a5;--W  
    1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 !t{!.  
    2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 TyXOd,%zl  
    3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 m5g: Q  
    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。 )Em,3I/.l  
     ~/[N)RFD  
     
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