如何使用Binary2面型设计衍射光学元件

概述

这篇文章介绍了如何在OpticStudio中建立衍射光学表面以及如何使用Binary2（二元面2）模拟衍射光学元件。本文使用的示例文件请从以下链接下载：

https://customers.zemax.com/support/knowledgebase/Knowledgebase-Attachments/How-to-Design-Diffractive-Optics-Using-the-Binary/How-to-use-Binary-2.aspx

Binary2面型

Zemax LLC感谢Optics1公司的Robert E.Fischer先生授权使用其著作《Optical System Design》中的图表。

在OpticStudio中，许多表面除了可以定义折射光焦度以外，还可以定义衍射光焦度。衍射光焦度与材料折射率和表面矢高无关，但可以改变光的相位。有关建立衍射光学表面的详细信息，请参考我们的往期文章“OpticStudio建模衍射表面”。

Binary2中的衍射光焦度会在光学表面的截面上引入连续的相位变化：

其中系数Ai的单位为弧度。

由于相位变化在表面的截面上是连续的，因此Binary2面型模拟的是一个理想的二元衍射元件，其二元面的台阶尺寸趋近于无穷小或小于光的波长。

通常来讲，Binary2面型模拟衍射光学元件的环形衍射区 (Diffraction Zones) 的尺寸与该区域到表面顶点的径向距离有关，如下图所示。OpticStudio可以自动计算每个环形衍射区的径向坐标使相邻区域的相位差为2π。

Figure 13.5 from Optical System Design