VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析

摘要

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖1

多焦點(diǎn)眼內(nèi)人工晶體植入術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于治療白內(nèi)障。多焦點(diǎn)眼內(nèi)透鏡的優(yōu)點(diǎn)之一是能為患者提供良好的遠(yuǎn)近視力。在本示例中,我們演示了如何將初始設(shè)計(jì)導(dǎo)入 VirtualLabFusion,并在考慮實(shí)際二元結(jié)構(gòu)的情況下對晶狀體系統(tǒng)進(jìn)行建模。通過改變二元結(jié)構(gòu)的高度,我們進(jìn)一步研究了衍射透鏡的性能。

設(shè)計(jì)任務(wù)

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖2

模擬與設(shè)置:單一平臺的交互性

建模技術(shù)的單平臺的交互性

光在系統(tǒng)中傳播時會遇到不同的組件并與之相互作用。我們需要一個合適而靈活的模型,在精確度和速度之間為系統(tǒng)中的每一個元素提供良好的折衷:

1.光源

2.人眼角膜和瞳孔

3.眼內(nèi)衍射透鏡

4.自由空間傳播

5.探測器

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖3

連接建模技術(shù):眼角膜和瞳孔

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖4

透鏡系統(tǒng)的現(xiàn)有建模技術(shù) :

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖5

由于將角膜和瞳孔(以及兩者之間的房水)視為一個薄的元素會導(dǎo)致很大的誤差,因此選擇了Local Linear Interface Approximation (LPIA)來確保適當(dāng)?shù)木取?/p>

鏡頭系統(tǒng)組件

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖6

Lens System Component允許用戶輕松定義一個由平滑表面和各向同性的同質(zhì)介質(zhì)組成的組件。對于表面和材料,您可以從內(nèi)置目錄中選擇現(xiàn)成的條目,也可以自定義條目,以獲得最大的靈活性。

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖7

從 OpticStudio 導(dǎo)入Optical System

光學(xué)設(shè)置的配置以及Binary 2表面的波前相位響應(yīng)設(shè)計(jì)均在 Zemax OpticStudio? 中生成。

VirtualLab Fusion 提供了導(dǎo)入光學(xué)設(shè)置并將其合并為單一光學(xué)設(shè)置配置的功能。

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖8

* 注:波面相位響應(yīng)的設(shè)計(jì)也可在 VirtualLab Fusion 中實(shí)現(xiàn)。

連接建模技術(shù):眼內(nèi)衍射透鏡

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖9

微結(jié)構(gòu)光柵的現(xiàn)有建模技術(shù):

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖10

根據(jù)設(shè)計(jì),衍射透鏡的局部周期并不是恒定的。局部線性光柵近似(LLGA)算法會自動確定每個點(diǎn)的局部周期,并相應(yīng)地應(yīng)用 TEA 或 FMM,從而提供速度和精度的最佳組合。

衍射透鏡組件

VirtualLab Fusion:眼內(nèi)衍射透鏡的設(shè)計(jì)與分析的圖11

眼內(nèi)衍射透鏡由 Diffractive Lens 組件建模,該組件允許定義特定的波前相位響應(yīng),然后也可以在具有高度輪廓的真實(shí)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

然后,通過Local Linear Grating Approximation(LLGA)對實(shí)際衍射透鏡的傳播進(jìn)行建模。更多信息,請參閱Diffractive Lens Component。 

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