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在这篇文章中,我们简要介绍了使用 OpticStudio 设计衍射光学元件(DOE)和超透镜(metalens)的过程。我们讨论了相位面和局部光栅的概念。附件中还提供了一些有用的DLLs,以支持特殊的 DOE 或 metalens 设计方法。(联系我们获取文章附件) BHA923p?
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本文讨论了衍射光学元件(DOE)和超透镜(metalens)的设计过程。主要目的是为刚接触这个课题的设计者提供一个起点,看看 OpticStudio 有哪些方法可使用。 >(r{7Qg
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对包括 DOE/metalens 在内的系统进行模拟和设计总是很棘手,没有通用的方法来处理所有情况。设计师需要根据具体情况决定其设计策略。许多情况下设计过程中需要两种不同的光学理论/算法来分别处理光束在自由空间和微观结构中的传播[1-3],而也有一些设计单纯只使用光线追迹来实现。[4] J-xS:Ha'l
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在这篇文章中,我们首先简要介绍了一些可能的设计思路。有关自由空间和 DOE/metalens 中的相位面和传播方法概念的更多细节将在后面讨论。在最后一节,介绍了为特殊相位面设计定制的一些有用的 DLLs。 ^03j8Pc-c
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1. 设计思路 :~F :/5
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在这一节中,我们简要地讨论了一些经典的设计思路。 vxFTen{-F
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1.1 相位 -> 微结构 -> 实验验证 r%@Lej5+
在这一过程中,用户首先将 DOE/metalens 等效为其对应的相位面来在 OpticStudio 中用光线追迹的方法进行设计。然后根据得到的相位分布来设计微结构。图1显示了该过程的流程图。该图不包括设计的细节,例如,微结构可以是传统闪耀光栅或现代超透镜。根据微结构的类型,所需的设计和制造方法可能非常不同。 "{D6J809
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参考文献[5]显示了一个从给定的相位分布生成闪耀光栅的例子。它还讨论了采用单点金刚石车削机的制造方式。图1所示的例子可以在附件 ” phase profile example.zar “中找到。另外,参考文献[3]显示了如何使用 Lumerical FDTD 软件为给定的相位分布设计 metalens。 m2~