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2020-11-30 10:13 |
柱面透镜的设计
简介: F~/~_9RJ JFq<sY! 概念:由圆柱体玻璃的一部分截制而成,由一柱面和一平面组成,其中包括平-凹和平-凸透镜。 D;z!C
ys 9'p*7o 光学特性:光线通过轴向子午线(图中的垂直方向)不会出现聚散度的改变。 :s1.TQ;Y( h6?o)Q>N 光线通过屈光力子午线(图中的水平方向)会出现聚散度的改变。 3xgU=@!; ` 5n^DP*X 应用:柱面镜一般用于将入射光线聚焦到线上,或改变图像的宽高比。柱面镜有一个柱面表面,使入射光线能够聚焦于某个维度,并拉伸图像。柱面镜的焦距可为负或正,适合用于激光线生成或变形光束整形,以环化激光输出。 SNf~%B?`L rNICK2Ah 在FRED中共有四种方法设计柱透镜: /Mj|Px% jQ8
T 第一种方法是使用FRED里面自带的基元元件快速创建工具: >^SQrB 在FRED菜单中选择Create/Element Primitive/Cylinder lens; TN<"X :x9 &{q<
EyHL& 第二种方法常用方法是使用软件自带的面型创建:主要的面型类型是XYToroidal Asphere、Toroidal Asphere,我们通过对每一面手动的输入参数来构建,但这种方法比较繁琐。 u+c2
m KN&|&51p} 第三种方法是在FRED厂商透镜目录库中导入或者从从光学设计软件中导入柱面透镜,并调整相应的参数。 >1HXC2 Y uQKo2B0 我们以Edmund为例(下图为货号68168 :12.5mm Diameter x 25mm FL Uncoated, UV PCX Cylinder Lens示意图); ?v`24p3PC +BE_t(%p"
1GPBqF 在Edmund网站找到该透镜,并可以查看具体的加工参数。 3Kq/V_ fcy4?SQ.<i 本文我们主要讲述第四种方法,通过脚本方式创建整个模型。包含了一个可以产生柱面透镜的脚本,基于用户规格输入参数到基本对话框中,如下所示。使用该工具,和生成轴对称透镜大致相同的方式,可创建柱面透镜。柱面透镜生成器可指定以圆形/椭圆和方形/矩形孔径,以及指定弯曲轴(x或y)。 ;zd.KaS 9P*f
图1.柱面透镜生成器对话框 ?)Je%H 使用柱面透镜生成器 +pQ3bX {XV'C@B 对话框输入的参数一目了然,但是有几个事项阐明如下: %'VzN3Q5V 表面的参数可以输入为半径或曲率,在这两种情况下,0值应该用于平坦的平面表面。 *;Cpz[N 厚度是介于轴上两表面的中心厚度。 =E-o@#BS 只有存在于FRED文件“材料”文件夹中的材料才能作为基质和浸润材料可选项 +G+1B6S “弯曲轴”指的是沿着弯曲表面的轴。举个例子,如果y被选为弯曲轴,光线就会集中在y方向,但是不会在x方向。 2`A[< | |