-
UID:317649
-
- 注册时间2020-06-19
- 最后登录2024-09-12
- 在线时间1403小时
-
-
访问TA的空间加好友用道具
|
摘要 5{q/z^] C[nr> 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。 d;SRK @ |V\.[F2Fe 在哪里可以找到组件? MNqyEc"" Noxz kpMF
LDEt.,6i 衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。 q"D
L6 >j ;lH,bX~5 波前相位响应 t!SQLgA TDIOK
R0mT/h2 -Y=c 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。 THgzT\_zq Zfv(\SI 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)。 6Y)^)dOi DD 5EHJR
]8>UII ,US (来自VirtualLab Fusion手册) d4>-a^)V ""'eTpe 理想衍射透镜的参数设置 sLa)~To J+ZdZa}Ob
0D3+R1>_D $a*Q).^ 然后,用户可以在衍射结构建模(Diffractive Structure Model)选项卡中选择将衍射透镜模型定义为理想化的或具有真实曲面的,主要区别在于如何计算阶次的效率。在理想函数的情况下,所需的衍射级数和它们的效率必须手动定义。 0nz@O^*g( WFB|lNf& 总结:理想衍射透镜的计算方法 Cn;H@!8<s mUyv+n,
&@utAuI tW.>D;8 采用带理想光栅函数的局部线性光栅近似法(LLGA)计算衍射透镜的理想曲面。具体步骤如下: _K}_h\e. 1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。 gQd=0"MV 2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。 /Np"J 3. 用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。 Gx_`|I{P 4. 理想光栅函数是由衍射阶数、各阶次衍射和衍射透镜的波前相位响应决定的。它的工作不提供关于透镜(理想衍射透镜)的实际形状的信息。 J=SB/8tQ)T VgsCwJ9w 更多的信息:Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions W/r?0E
#X@<U <R 实衍射透镜的参数设置 a^\- }4yR @EP{VV
e4YfTr 对于衍射透镜的真实结构,VirtualLab Fusion通过应用薄元近似(TEA)计算透镜的高度。此外,通过使用薄元近似(TEA)和傅里叶模态法 (FMM)算法的组合自动评估阶次的效率。此外,用户可以指定衍射元件的特征,如设计波长和所需的分层。 _HHJw""j Hv gK_' 也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。 o*wC{VP_ Q`p}X&^a 可用结构的高度计算(TEA) h[je _^5 e|5B1rMM
oj(A`[ 衍射曲面高度结构定义为: }RN=9J @)Hbgkdi BRU9LS b8{h[YJL2 可选参数-分层水平 U~#^ ^ .)^3t~
v>y8s&/ @@{_[ir 总结:真实衍射透镜计算方法 o eJC z^!A/a[[!
+ersP@G )_Xxk_ 用傅里叶模态法/严格耦合波分析(FMM/RCWA)或薄元近似(TEA)的局部线性光栅近似(LLGA)来计算真实的衍射透镜表面。其步骤是: Avv 1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。 :S99}pgY 2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。 A.$VM# 3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。 X\p`pw$ 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。 x#F1@r8R
|