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    [技术]衍射透镜元件 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 08-08
    摘要 FQ9csUjpB  
    '.h/Y/oz  
    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。 G7/?hky 0.  
    {M)3GsP?  
    在哪里可以找到组件?       G"U>fwFuK  
    S,`Sq8H  
                 2=Y_Qrhi  
    衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。                                                           =qS^Wz.  
    bW 86Iw  
    波前相位响应 $Va]vC8?  
    :_~PU$%0  
     4M0v1`k  
                                                                                 :|m~<'g  
    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。 Xg!|F[i  
    u6qi  
    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)。 uu@'02G8  
    qh(-shZ4Du  
     e@2Vn? 5  
    （来自VirtualLab Fusion手册） T24#gF~  
                                                                                     y9G57D  
    理想衍射透镜的参数设置 S!I <m&Cgc  
    QnP?;  
                                                         o wpJ7S1~  
    0m+5Zn  
    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。 t~<-4N$(  
    d"d)<f   
    总结:理想衍射透镜的计算方法 9Pob|UA  
    <k-@R!K~JC  
    li_pM!dWU_  
                                                                               $NGtxZp  
    采用带理想光栅函数的局部线性光栅近似法（LLGA）计算衍射透镜的理想曲面。具体步骤如下: S9"y@F <  
    1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 ?;KJ (@Va  
    2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 SVs~,  
    3.  用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 B> " r-O  
    4.  理想光栅函数是由衍射阶数、各阶次衍射和衍射透镜的波前相位响应决定的。它的工作不提供关于透镜(理想衍射透镜)的实际形状的信息。 .{]c&Ef+f  
    rd 35)  
    更多的信息：Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions     ;DgX"Uzm  
    <j8&u/Za~'  
    实衍射透镜的参数设置 l#vw L15  
    2W:?#h3  
     XF f+efh  
    对于衍射透镜的真实结构，VirtualLab Fusion通过应用薄元近似(TEA)计算透镜的高度。此外，通过使用薄元近似(TEA)和傅里叶模态法 (FMM)算法的组合自动评估阶次的效率。此外，用户可以指定衍射元件的特征，如设计波长和所需的分层。 \I,Dje/:w  
    tCCi|*P G  
    也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 C"` 'Re5)  
    jQ\ MB  
    可用结构的高度计算(TEA) 8.Own=G?  
    zRJKIm  
                                           p:Ld)U*  
    衍射曲面高度结构定义为： seV;f^-hR  
    C(|T/rQ-  
                                                                                   Z Lio8  
    `E0.PV  
    可选参数-分层水平                                                                                 D)~nAkVq  
    GwpBDM k  
     HxqV[|}0u  
    ]S2[eS  
    总结：真实衍射透镜计算方法 eGypXf%  
    X3=Jp'p$h  
    Jgv>$u  
                                                                             ~S=fMv^BR  
    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： m6Cd^'J9^  
    1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 , a_{ Y+  
    2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 F']%q 0  
    3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 =#")G1A  
    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。 ;Y XrG  
     
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