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    [技术]衍射透镜元件 [复制链接]

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    在线infotek
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 08-08
    摘要 {{\ce;hN  
    b?8)7.{F{  
    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。 >{wuEPA  
    /N6}*0Ru  
    在哪里可以找到组件?       0 Qnd6mb  
    cL G6(<L  
                 ?^}_j vT  
    衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。                                                           #Y2i*:<  
    3@_Elu  
    波前相位响应 2s\BY%XY  
    ~Wei|,w'<  
     a7#?h%wf  
                                                                                 X %4Kj[I^  
    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。 I`T1Pll  
    )"| ||\Iv  
    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)。 Be2lMC  
    uR$i48}  
     1y(UgEg   
    （来自VirtualLab Fusion手册） '1Y\[T*  
                                                                                     \vRd}   
    理想衍射透镜的参数设置 9%tobo@J~n  
    W3GNA""O  
                                                         jo9gCP.  
    1& ^?U{  
    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。 wMWW=$h#\  
    y t5H oy  
    总结:理想衍射透镜的计算方法 hr/o<#OW  
    n<7u>;SJQ  
    /<{:I \<  
                                                                               TB!(('  
    采用带理想光栅函数的局部线性光栅近似法（LLGA）计算衍射透镜的理想曲面。具体步骤如下: S\*`lJzPM  
    1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 l1'6cLT`  
    2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 sOpep  
    3.  用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 SwW['c'*]B  
    4.  理想光栅函数是由衍射阶数、各阶次衍射和衍射透镜的波前相位响应决定的。它的工作不提供关于透镜(理想衍射透镜)的实际形状的信息。 AXPMnbUS  
    h&;t.Gdf  
    更多的信息：Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions     Gh\q^?}  
    cBXWfv4  
    实衍射透镜的参数设置 a`!@+6yC  
    xfFg,9w8  
     />44]A<  
    对于衍射透镜的真实结构，VirtualLab Fusion通过应用薄元近似(TEA)计算透镜的高度。此外，通过使用薄元近似(TEA)和傅里叶模态法 (FMM)算法的组合自动评估阶次的效率。此外，用户可以指定衍射元件的特征，如设计波长和所需的分层。 Uz dc  
    h@ )  
    也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 \r {W  
    Qdf=XG5  
    可用结构的高度计算(TEA) =d)-Fd2li  
    C\*4q8(  
                                           y*23$fj(  
    衍射曲面高度结构定义为： }H"kU2l  
    X3%Ic`Lq#  
                                                                                   4 %W:  
    T'H::^9:E  
    可选参数-分层水平                                                                                 &(N+.T5cp  
    SF*n1V3hx  
     ,9D+brm  
    =] C]=  
    总结：真实衍射透镜计算方法 `bjizS'^  
    04U")-\O  
    }"^'% C8EX  
                                                                             [U/(<?F{(  
    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： hr GH}CU"  
    1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 2*iIjw3g  
    2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 v <Kmq-b  
    3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 Bi,;lR5  
    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。 ^-z=`>SrS"  
     
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