首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> 讯技光电&黉论教育 -> 衍射透镜元件 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

infotek 2023-06-29 08:33

衍射透镜元件

摘要 ~uZ9%UB_m  
=EA @  
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。 wA/!A$v(  
%@)q=*=y  
在哪里可以找到组件?       DA>nYj-s  
{c LWum[SY  
             n[K%Xs)  
衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。                                                      
GIpYx`mHi  
e@Ev']  
波前相位响应 Rc4=zimr+  
4h--x~ @  
x$TL j  
                                                                        
g +gcH  
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。 '@#(jY0_  
e<`?$tZ3   
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)。 :]Om4Q\-#  
(]I=';\  
iY2q^z/S  
(来自VirtualLab Fusion手册) gjnEN1T22  
                                                                                 nC??exc  
理想衍射透镜的参数设置 pMViq0  
 g;AW  
                                                
|G6'GTwZD  
-OD&x%L*{3  
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。 ks%;_~b  
y<R5}F  
总结:理想衍射透镜的计算方法 ~/aCzx~  
\21Gg%W5AE  
*x p_#  
                                                                      
u =~`5vA  
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: *tR'K#:&g!  
1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 d >zC[]1  
2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 7) RvBcM  
3.  用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 ObreDv^,  
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。 Q/j#Pst  
la 0:jO5  
更多的信息:Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions
+tg${3ti_  
]{+Y!tD  
实衍射透镜的参数设置 r_tt~|s,>  
YG0b*QBY~  
;Kg7}4`I  
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。 z?|bs?HKS  
:1gpbfW  
也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 s+&0Z3+  
@"^7ASd%  
可用结构的高度计算(TEA) >/%XP_q%`e  
ZIh)D[n  
                                  
:+ 1Wmg  
衍射曲面高度结构定义为: W* v3B.  
}:J-o  
                                                                               m$pRA0s2`  
2<w vO 9  
可选参数-分层水平                                                                            
3QdCu<eBZ  
-m ;n}ECg  
n)35-?R/M  
#ZnNJ\6  
总结:真实衍射透镜计算方法 ]-SJ";aU  
IAe/)  
=1 S%E  
                                                                    
[U"/A1p  
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:  tL<.B  
1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 B/!/2x  
2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 @^ m0>H  
3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 n:k4t  
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。 SQx&4R.  
v#X#F9C  
查看本帖完整版本: [-- 衍射透镜元件 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计