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摘要 *zy0,{bl TY=BP! s  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。 UUx0#D/U0C av1*i3 在哪里可以找到组件? ba 3_5 5]
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衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。 B=/*8,u 7ST[XLwt%} 波前相位响应 r)dT,X[}F
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/W!F 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。 XY5I5H_U bQ=R, 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)。 iaq0\d.[7 mB$r>G/'
 :CN,I!: （来自VirtualLab Fusion手册） j+n1k^jC )ll`F7B- 理想衍射透镜的参数设置
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 w $7*za2 IN!m 然后，用户可以在衍射结构建模（Diffractive Structure Model）选项卡中选择将衍射透镜模型定义为理想化的或具有真实曲面的，主要区别在于如何计算阶次的效率。在理想函数的情况下，所需的衍射级数和它们的效率必须手动定义。 bgd1j,PWbW d; ElqRC& 总结:理想衍射透镜的计算方法 h]<Ld9
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aF$HF;-y 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: GP uAIoBo 1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 0 )#5_-% 2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 /r|^Dc Nx 3. 用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 ]7R OCJ; 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。 :JSOj@s
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更多的信息：Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions D:llGdU#2 4.7ePbk[E 实衍射透镜的参数设置 s} , p>8
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 C} +w< 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。 UR?[ba_h ;y?,myO 也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 8p7Uvn+m* ;t@zH+*}
可用结构的高度计算(TEA) o \8yYX
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 AF l]w'= 衍射曲面高度结构定义为： QdG_zK>|e K!k,]90Ko  } }Eko7'^ G7`7e@{
可选参数-分层水平 lx~!FLn V$- IRdb
 &`<j!xlG OUe@U;l{Z 总结：真实衍射透镜计算方法 G6Z2[Ej1
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`Bnp/9q5 用傅里叶模态法/严格耦合波分析(FMM/RCWA)或薄元近似(TEA)的局部线性光栅近似(LLGA)来计算真实的衍射透镜表面。其步骤是： b3x!tuQn 1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 cxrUk$f 2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 yuk64o2QE 3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 IR|AlIv 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。 Uw5 z]Jck
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