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    [推薦]VirtualLab實(shí)例_衍射透鏡的設(shè)計(jì)和分析 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2016-04-22
    案例505(1.0) 'l' X^LMD  
    L8:]`M Q0  
    工具箱:基本工具箱 3|~(?4aE  
    Bn1L?>G  
    wrQydI  
    1. 概述 mX@j  
     文件Scenario_505_Design_&_Analysis_of_Diffractive_Lnes_Original_Lnes.lpd 包含了一個(gè)經(jīng)典的焦距為100mm的平凸折射透鏡; 3V/_I<y  
     折射透鏡的圓錐界面(凸面)可以轉(zhuǎn)換成二元界面以保證焦距不變; &gWMl`3^*!  
     通過(guò)在圓錐光學(xué)界面的編輯窗口下的”Height Discontinuities”標(biāo)簽下進(jìn)行設(shè)置以完成界面轉(zhuǎn)換,如何設(shè)置將會(huì)再下文中提到。 Yz2{LW[K  
    U6juS/  
    2. 仿真過(guò)程 : 'd76pM-  
     此案例介紹了如何將一個(gè)折射透鏡轉(zhuǎn)換成具有同樣焦距的二元衍射透鏡; _b0S  
     此外,還介紹了在VirtualLab如何使用雙界面元件(DIC)以更好的來(lái)模擬像素化光學(xué)界面元件。 d<^_w!4X}  
     光路圖: p;qRm} 0}  
    (Bt;DM#>  
    QT1:> k  
    3. 將圓錐光學(xué)界面轉(zhuǎn)換成一個(gè)二元衍射界面 ~># LOT `  
    yX7CN5vVl  
    1) 菲涅爾區(qū)域設(shè)置
    V< i<0E  
    5ys #L&q'Z  
    N 8:"&WM  
    在VirtualLab Fusion中是使用薄元近似(TEA)來(lái)模擬菲涅爾衍射透鏡的; n2n00%Wu[  
     在TEA中,菲涅爾高度hf必須對(duì)應(yīng)2的相位差,即hf=/(nsubstrate-nembedding),其中為入射光的波長(zhǎng),nsubstrate是入射透鏡的折射率,nembedding是透鏡所處環(huán)境的折射率,一般默認(rèn)為1(Air)。 [i(Cl}  
    v9E+(4I9_  
    2) 高度級(jí)次離散設(shè)置
    k40Ep(M}  
    v#<\:|XAg  
    MV0<^/p|  
     離散高度級(jí)次數(shù)設(shè)置為2; z}> 4,d  
     分層模式設(shè)置為Min-Max-Riser,以保證兩個(gè)高度級(jí)次之間的相位差為而不是2π。 e1%rVQ(v  
    ;JOD!|  
    3) 像素設(shè)置
    t/JOERw  
    W[R]^2QAG  
    像素尺寸取決于加工制造。此處設(shè)置為9um。 cP*c(k~N  
    !~K=#"T  
    4. 傳輸算法采樣設(shè)置
    %<aImR]  
    ?_VRfeztw  
    a?zR8$t|  
    為了準(zhǔn)確的模擬像素化的光學(xué)界面,通過(guò)二元界面的傳輸采樣間距必須是其界面像素尺寸的1/3,即為3um; 2;~KL-h0TK  
    $Q8P@L)[  
    5. 結(jié)果 '"` Lv/  
    lir &e 9I+  
    1) 最終的光路圖!癝cenario_505_Design_&_Analysis_of_Diffractive_Lens__Resulting_Diffractive_Lens.lpd”中。
    x 8 f6,  
    =LXvlt'Q34  
    cJP'ShnCh  
    衍射透鏡后的相位分布,相位差為π。 0SJ{@*  
    2) 點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF) _/|8%])  
    對(duì)于平面波入射,焦平面上的光分布即是PSF。當(dāng)增加光視圖的亮度后,可以看到由于離散高度級(jí)次和像素導(dǎo)致的雜散光和高階sinc級(jí)次。
    `Uz s+k-]  
    3hc#FmLr2b  
    3) 調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)使用調(diào)制傳遞函數(shù)探測(cè)器可以進(jìn)行MTF的計(jì)算。
    6. 結(jié)論 本例演示了如何將一個(gè)折射透鏡轉(zhuǎn)換成一個(gè)焦距相同的二元衍射透鏡; 計(jì)算了衍射透鏡的PSF和MTF; 由于離散高度級(jí)次產(chǎn)生的雜散光和高階sinc級(jí)次。
    ?N4A9W9  
     
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    只看該作者 1樓 發(fā)表于: 2016-06-16
    好厲害