關鍵詞：光線追跡，高數值孔徑，點列圖，光斑尺寸

1.描述

■該案例中闡述了如何利用VirtualLab對一個具有高數值孔徑的透鏡系統進行分析。

■我們將對焦面前和焦面上對三維光線結構和二維點列圖進行討論。

■此外，VirtualLab可用于測量焦平面上的光斑尺寸。

2.系統

文件名：

UseCase.0082_FocussingSystem.lpd

3.透鏡系統組件編輯

■ 在光路視圖中雙擊透鏡系統元件，可以顯示元件編輯窗口。

■ 透鏡系統是由序列光學表面（OIS）定義的。

■ 每一個可選項都有獨立的參數，并可以設定。

■ 包括序列光學表面和光學介質。

4.光線追跡系統分析器-選項

 

■ 分析器允許用戶指定使用光源的光線選項。

■ 可以選擇選取光線的方法：

—在x-y-網格

—六邊形

—自由選取

■ 每一個可選項都有獨立的參數，并可以設定。

5.系統的3維視圖

 

6.其他系統參數

■ 系統由單色平面波照明

■ 照明波長266.08nm

■ 后端的探測器用來分析透鏡系統的性能：

—一個虛擬屏直接放在透鏡系統后面。

—一個虛擬屏位于焦平面

—光束尺寸探測器置于焦平面

■ 焦平面位于透鏡系統后端748.86um處。

7.光線追跡系統分析器的結果

 

光線經過整個光學系統的三維視圖

 

光線經過整個光學系統的三維視圖（局部放大）

8.透鏡系統后虛擬屏的結果

 

■ VirtualLab可用于計算點列圖。

■ 左側圖片顯示了直接位于透鏡后的虛擬屏所獲得的點列圖。

■ 默認情況下光線顯示的顏色比此波長的顏色。本案例中我們使用的是非可見光。

■ 你可以通過下面的操作將背景顏色該為白色

9.焦平面上的結果

■ 在左側圖片中可以看到焦平面上計算出的點列圖。

■ 在探測器結果（Detector Result） 標簽下，給出了光束尺寸。

■ 焦平面上的光斑尺寸為183mm

■ 此外，背景顏色也可以預先設置。

■ 該測量采用均方根（RMS）計算法。

10.總結

■VirtualLab Fusion 可利用新的光線追跡引擎對復雜光學系統進行分析。

■利用三維光線追跡我們可以對系統進行分析，并對位置等信息進行概覽。

■此外，系統可以直接利用光線追跡引擎進行分析。

■可用于評價點列圖，也可以附加其他探測器（如光斑尺寸探測器）。