如何在OpticStudio中建模菲涅尔透镜

概述

这篇文章总结了OpticStudio序列模式和非序列模式中，理想菲涅尔透镜和真实菲涅尔透镜的模型。

引言

菲涅尔透镜的表面是不连续的，与光焦度相同的传统透镜相比，菲涅尔透镜的厚度要低得多。因为它很薄，从而材料吸收而损失的光很少，成像质量所付出的代价也小。菲涅尔透镜常被用在灯塔、背投电视、太阳能聚光器等多种场合。本文介绍菲涅尔透镜在序列模式和非序列模式中的各种建模方式，并比较他们的异同。

OpticStudio中的菲涅尔透镜概论

菲涅尔透镜可看作将传统的凸透镜或凹透镜在z方向上“压缩折叠”起来，所形成的一个个环形沟槽使得透镜的厚度得到最大程度的缩减，但是各个圆环上的曲面形状却与原本的透镜对应位置保持一致。

OpticStudio中提供了几种不同的菲涅尔透镜模型。根据表面类型的不同，它们当中包含表面轮廓物理模型的建模，我们称之为“真实的”模型，不包含的我们称之为“理想的”模型。下表总结了每种表面类型具体是哪种：

为了描述不同的菲涅尔模型，我们采用以下定义：

□ Zs 基底矢高

用以计算光线入射到表面的位置。

□ Zf 菲涅尔面矢高

用以计算光线的折射或反射。