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摘要 %E,s*=j |-=^5q5 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。 `+{|k)2B 9Iy>oV 在哪里可以找到组件? "=N[g mi6<;N2w|
u 6$fF= 衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。 NDm3kMa \k;*Ej~. 波前相位响应 ]FL=E3U ;WWUxrWif
ku&IVr% Si.3Je[q 衍射透镜组件由单一曲面组成,其透射函数用多项式波前响应来描述。 ZQZ>{K ]|@RWzA 衍射透镜引入的波前相位响应在通道运算符(Channel Operator)选项卡中定义。如果衍射透镜是从Zemax OpticStudio®导入的,数据将自动填写(模型与Zemax OpticStudio®的Binary 2曲面一致)。 f@]4udc e 58ev (f
DgGGrV` (来自VirtualLab Fusion手册) mtOCk 5E &Vd,{JU 理想衍射透镜的参数设置 +Gg6h=u 8%@7G*
.r[kNh@
b% !:'%'@uc 然后,用户可以在衍射结构建模(Diffractive Structure Model)选项卡中选择将衍射透镜模型定义为理想化的或具有真实曲面的,主要区别在于如何计算阶次的效率。在理想函数的情况下,所需的衍射级数和它们的效率必须手动定义。 5~5d%C^3k 4U(W~O 总结:理想衍射透镜的计算方法 h}nceH0s3d {|9x*I
Wz`MEyj NnRR"' 采用带理想光栅函数的局部线性光栅近似法(LLGA)计算衍射透镜的理想曲面。具体步骤如下: 3){ /u$iH. 1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 M[g9D 2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 Ml@,xJ/aia 3. 用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 /=).)<&|R 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。 ]k-<[Z;I, FZ)_WaqGf 更多的信息:Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions MdV-;uf 4Z.G 实衍射透镜的参数设置 8!(4;fN$j. no~hYyW2
*G"L]Nq# 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。 FJ#:RC 5ztHar~f 也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 zUF%`CR 5xtIez]x? 可用结构的高度计算(TEA) 2K0HN aY& |