首页
->
登录
->
注册
->
回复主题
->
发表主题
光行天下
->
讯技光电&黉论教育
->
衍射透镜元件
[点此返回论坛查看本帖完整版本]
[打印本页]
infotek
2026-04-29 08:38
衍射透镜元件
摘要
$lQi0*s
=% p"oj]:
如今,衍射透镜在现代光学的各种应用中得到广泛的使用。微结构表面被用来取代笨重的光学元件,与传统镜头相比,得益于尺寸和重量的减小。在快速物理光学软件VirtualLab Fusion中,这些结构既可以以理想化的形式建模,具有预定义的阶次和效率,也可以更现实地建模,包括对实际微观结构表面的精确分析。本文介绍了VirtualLab Fusion的衍射透镜组件、可用的选项和应用的建模方法。
P|?z1JUd
4 R]|
在哪里可以找到组件
?
vlD]!]V:h
z} %to0W
eIO}/npT]Q
衍射透镜组件可以在Components > Single Surface & Stack下找到。
aj\'qRrU$
khR3[ju {^
波前相位响应
z(xvt>
Z6=!}a%
^V:YNUqp#
r{btBv
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。
l@Ki`if
JjwuxZVr O
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)。
!\m.&lk'^
1ysA~2
-'nx7wnj2
(来自VirtualLab Fusion手册)
GHkSU;})
'D4NPG`z
理想衍射透镜的参数设置
Q -+jG7vT
`'93J wYb
[H&m@*UO
Hq~ 2,#Ue
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。
0C7"*H0R
o^ 4+eE
总结:理想衍射透镜的计算方法
;#+#W+0
MLDuo|?
wK3}K
kO4C^pl"v
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:
ql4T@r3l}3
1. 曲面上的输入场被看作是局部平面波(LPWs)的组成。
#\jPBLc
2. 每个LPW看到的曲面部分被认为是一个线性光栅(局部)。
4ldN0_T5
3. 用理想光栅函数建模了LPW与局部线性光栅的相互作用。
VS`S@+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。
vH=I#Ajar
xP*R H-<
更多的信息:
Local Linear Grating Approximation (LLGA) Idealized Grating Functions
qUo(hbp
vw3W:TL
实衍射透镜的参数设置
`8Om*{xg
D,7! /u'
] =D+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。
!>+ 0/
Pa.!:N-
也可以通过使用Export Structure按钮导出设计的高度剖面。
5ZSw0A(w
Pk,^q8;
可用结构的高度计算(TEA)
!xlVyt5e
j04Q3d \f
UeRenp
衍射曲面高度结构定义为:
."lY>(HJ
4b#YpK$7U
V}(%2W5X+
>8,BC
可选参数-分层水平
O-7 \qz
Cr&ua|%F
T7,tJk,(
JvG t=v
总结:真实衍射透镜计算方法
c" l~=1Dr
kTzZj|l^\
iZ58;`
Uq&|iB#mF
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:
FrVD~;
1. 将曲面上的输入场处理为局部平面波(LPWs)的合成。
:\>UZ9h #
2. 每个LPW所看到的表面部分被认为是线性光栅 (局部)。
CN >q`[!
3. 用FMM/RCWA或TEA模拟了LPW与局域线性光栅的相互作用。
.v;Npm2
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。
7W>T= @
LvR=uD
查看本帖完整版本: [--
衍射透镜元件
--] [--
top
--]
Copyright © 2005-2026
光行天下
蜀ICP备06003254号-1
网站统计