-
UID:317649
-
- 注册时间2020-06-19
- 最后登录2025-11-06
- 在线时间1887小时
-
-
访问TA的空间加好友用道具
|
摘要 criNeKa H$zD k 如今,衍射透镜在现代光学的各种应用中得到广泛的使用。微结构表面被用来取代笨重的光学元件,与传统镜头相比,得益于尺寸和重量的减小。在快速物理光学软件VirtualLab Fusion中,这些结构既可以以理想化的形式建模,具有预定义的阶次和效率,也可以更现实地建模,包括对实际微观结构表面的精确分析。本文介绍了VirtualLab Fusion的衍射透镜组件、可用的选项和应用的建模方法。 X:(t,g*7 4/2@^\?i) 在哪里可以找到组件? N=!k2+ NZXCaciG
IG:CWPU 衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。 yOk]RB<'r |B\76Nk 波前相位响应 >T\^dHtz ExOSHKU,e
OZ<fQf.Gh} ,A0v 5Q< 衍射透镜组件由单一曲面组成,其透射函数用多项式波前响应来描述。 9}G<\y ) .MV1@s 衍射透镜引入的波前相位响应在通道运算符(Channel Operator)选项卡中定义。如果衍射透镜是从Zemax OpticStudio®导入的,数据将自动填写(模型与Zemax OpticStudio®的Binary 2曲面一致)。 !}"P Hby5N 2P|j<~JS
t6%zfm
(来自VirtualLab Fusion手册) j4(f1 M^/ZpKeT" 理想衍射透镜的参数设置 ~>3#c#[ Bthp_cSmLs
kNrd=s,-]D `;s#/ `c|/ 然后,用户可以在衍射结构建模(Diffractive Structure Model)选项卡中选择将衍射透镜模型定义为理想化的或具有真实曲面的,主要区别在于如何计算阶次的效率。在理想函数的情况下,所需的衍射级数和它们的效率必须手动定义。 S^5Qhv +OOmy 总结:理想衍射透镜的计算方法 R\u5!M$:: {-)I2GJav
srS5-fs (Ii+}Mfp 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: 'FG@Rg( 1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 |7miT!y8 2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 lygv#s-T 3. 用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 !WD^To 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。 mr XmM< ^`9O$.'@ 更多的信息:Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions I-/-k. qI2&a$Zb$ 实衍射透镜的参数设置 wJWofFz *MXE>
Y0o{@)Y: 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。 -9q3]nmT( :CXm@yF~4= 也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 '=ydU+X sN/8OLc 可用结构的高度计算(TEA) ~<3J9\z1 Es1T{<G|w
$< .wQ8:Q 衍射曲面高度结构定义为: nX+c
HF mfgUf R9~c: A4G di~ [Ivw 可选参数-分层水平 G;^,T/q47 bxAHzOB(\
Q\*zF,ek 6LzN#g 总结:真实衍射透镜计算方法 2<uBC %VO>6iVn
"bvob G h&EF)~G 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: 5Ln !>, 1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 7,R
~2ss5z 2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 !/EN 3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 a)rT3gl 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。 S 0mt8/ M :gx]zxK
|