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關注創建者:匿名 創建時間:2021-11-10
菲涅爾透鏡的視頻教程
040 – COMSOL等離激元超透鏡(含演示,100元)
包含的文件截圖(手機端可能無法顯示圖片,請在電腦端查看): 詳細描述(手機端可能無法顯示圖片,請在電腦端查看): 如上圖所示,在玻璃襯底上鍍一層405nm厚的銀膜,然后再在銀膜上刻蝕同心環狀凹槽,形成一個超透鏡。圖中d0 = 75 nm, p = 300 nm, w = 70 nm, h = 405 nm, R = 1.83 um。
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菲涅爾透鏡的實例教程
圖1.菲涅爾透鏡結構形式
菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構,用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件,他等效于一個球面透鏡,如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統,特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡,工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。只要在數據表格中的“表面面型”欄內選擇“菲涅爾面”,接著界面會出現菲涅爾面型設計窗體如圖3。在此窗體表格內首先 利用其中“下插入”或“刪除”工具按鈕確定菲涅爾面的環形圈數,再給出菲涅爾面的表面等效焦距值,進一步按“確定”按鈕即可自動算出該菲涅爾面的各環錐面傾斜角度值。
圖2.菲涅爾透鏡設計菜單
圖3.菲涅爾表面設計窗體
菲涅爾面的基底一般是平面,有時為了某種特殊用途也可以是球面,但這時的球面半徑僅僅只作為菲尼爾面的基底,沒有像球面透鏡那樣具有光焦度的貢獻。決定該面光焦度的是菲涅爾面的等值焦距而不是該面基底半徑。帶有球面基底的菲尼爾面的設計方法與以上相同。
由圖3可以看出,OCAD 在對菲涅爾透鏡自動設計時可以嚴格把各環帶中點的光線匯聚于一點,但對于整個環帶菲涅爾透鏡而言,其橫向像差取決于環帶寬度,因為就每個環帶而言只是個平面光錐,只使光線轉折不能會聚也不能消色差。菲涅爾透鏡的光斑點列圖如圖4。
圖4.菲涅爾透鏡光斑點列圖
圖5.菲涅爾透鏡光學零件圖
對帶有菲涅爾面型的光學系統(菲涅爾透鏡)設計完成之后,OCAD 可以像其他非球面鏡一樣繪制各種光學圖紙。在繪制零件圖是還可以繪出菲涅爾面的所有面型參數,如圖5所示。
展開 圖1.菲涅爾透鏡結構形式
菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構,用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件,他等效于一個球面透鏡,如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統,特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡,工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。只要在數據表格中的“表面面型”欄內選擇“菲涅爾面”,接著界面會出現菲涅爾面型設計窗體如圖3。在此窗體表格內首先 利用其中“下插入”或“刪除”工具按鈕確定菲涅爾面的環形圈數,再給出菲涅爾面的表面等效焦距值,進一步按“確定”按鈕即可自動算出該菲涅爾面的各環錐面傾斜角度值。
圖2.菲涅爾透鏡設計菜單
圖3.菲涅爾表面設計窗體
菲涅爾面的基底一般是平面,有時為了某種特殊用途也可以是球面,但這時的球面半徑僅僅只作為菲尼爾面的基底,沒有像球面透鏡那樣具有光焦度的貢獻。決定該面光焦度的是菲涅爾面的等值焦距而不是該面基底半徑。帶有球面基底的菲尼爾面的設計方法與以上相同。
由圖3可以看出,OCAD 在對菲涅爾透鏡自動設計時可以嚴格把各環帶中點的光線匯聚于一點,但對于整個環帶菲涅爾透鏡而言,其橫向像差取決于環帶寬度,因為就每個環帶而言只是個平面光錐,只使光線轉折不能會聚也不能消色差。菲涅爾透鏡的光斑點列圖如圖4。
圖4.菲涅爾透鏡光斑點列圖
圖5.菲涅爾透鏡光學零件圖
對帶有菲涅爾面型的光學系統(菲涅爾透鏡)設計完成之后,OCAD 可以像其他非球面鏡一樣繪制各種光學圖紙。在繪制零件圖是還可以繪出菲涅爾面的所有面型參數,如圖5所示。
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菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構,用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件,他等效于一個球面透鏡,如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統,特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡,工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。只要在數據表格中的“表面面型”欄內選擇“菲涅爾面”,接著界面會出現菲涅爾面型設計窗體如圖3。在此窗體表格內首先 利用其中“下插入”或“刪除”工具按鈕確定菲涅爾面的環形圈數,再給出菲涅爾面的表面等效焦距值,進一步按“確定”按鈕即可自動算出該菲涅爾面的各環錐面傾斜角度值。
圖2.菲涅爾透鏡設計菜單
圖3.菲涅爾表面設計窗體
菲涅爾面的基底一般是平面,有時為了某種特殊用途也可以是球面,但這時的球面半徑僅僅只作為菲尼爾面的基底,沒有像球面透鏡那樣具有光焦度的貢獻。決定該面光焦度的是菲涅爾面的等值焦距而不是該面基底半徑。帶有球面基底的菲尼爾面的設計方法與以上相同。
由圖3可以看出,OCAD 在對菲涅爾透鏡自動設計時可以嚴格把各環帶中點的光線匯聚于一點,但對于整個環帶菲涅爾透鏡而言,其橫向像差取決于環帶寬度,因為就每個環帶而言只是個平面光錐,只使光線轉折不能會聚也不能消色差。菲涅爾透鏡的光斑點列圖如圖4。
圖4.菲涅爾透鏡光斑點列圖
圖5.菲涅爾透鏡光學零件圖
對帶有菲涅爾面型的光學系統(菲涅爾透鏡)設計完成之后,OCAD 可以像其他非球面鏡一樣繪制各種光學圖紙。在繪制零件圖是還可以繪出菲涅爾面的所有面型參數,如圖5所示。
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菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構,用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件,他等效于一個球面透鏡,如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統,特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡,工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。只要在數據表格中的“表面面型”欄內選擇“菲涅爾面”,接著界面會出現菲涅爾面型設計窗體如圖3。在此窗體表格內首先 利用其中“下插入”或“刪除”工具按鈕確定菲涅爾面的環形圈數,再給出菲涅爾面的表面等效焦距值,進一步按“確定”按鈕即可自動算出該菲涅爾面的各環錐面傾斜角度值。
圖2.菲涅爾透鏡設計菜單
圖3.菲涅爾表面設計窗體
菲涅爾面的基底一般是平面,有時為了某種特殊用途也可以是球面,但這時的球面半徑僅僅只作為菲尼爾面的基底,沒有像球面透鏡那樣具有光焦度的貢獻。決定該面光焦度的是菲涅爾面的等值焦距而不是該面基底半徑。帶有球面基底的菲尼爾面的設計方法與以上相同。
由圖3可以看出,OCAD 在對菲涅爾透鏡自動設計時可以嚴格把各環帶中點的光線匯聚于一點,但對于整個環帶菲涅爾透鏡而言,其橫向像差取決于環帶寬度,因為就每個環帶而言只是個平面光錐,只使光線轉折不能會聚也不能消色差。菲涅爾透鏡的光斑點列圖如圖4。
圖4.菲涅爾透鏡光斑點列圖
圖5.菲涅爾透鏡光學零件圖
對帶有菲涅爾面型的光學系統(菲涅爾透鏡)設計完成之后,OCAD 可以像其他非球面鏡一樣繪制各種光學圖紙。在繪制零件圖是還可以繪出菲涅爾面的所有面型參數,如圖5所示。
展開 菲涅爾透鏡(Fresnel lens),是由法國物理學家奧古斯丁·菲涅爾所發明的一種透鏡。此設計原來被應用于燈塔,可以建造更大孔徑的透鏡,其特點是焦距短,且比一般的透鏡的材料用量更少、重量與體積更小。和早期的透鏡相比,菲涅爾透鏡更薄,因此可以傳遞更多的光,使得燈塔即使距離相當遠仍可看見。
相比傳統的球面透鏡,菲涅爾透鏡通過將透鏡劃分出為一系列理論上無數多個同心圓紋路(即菲涅爾帶)達到相同的光學效果,同時節省了材料的用量。
正是因為這些紋路,透鏡的總體厚度減小了;菲涅爾透鏡實際上是普通凸透鏡連續的曲面被截為一段一段曲率不變的不連續曲面,因為曲面被劃分得很細,故看上去像一圈一圈的紋路。事實上菲涅爾透鏡可以被視作一系列的棱鏡按照環形排列,其中邊緣較為尖銳,而中心則是較為平滑的凸面。
菲涅爾透鏡的設計容許大幅度地削減透鏡厚度(以及重量與體積),但是付出的代價是成像品質會下降,這也是精密成像儀器例如單反相機以及數碼相機仍然使用傳統笨重的透鏡的原因。
菲涅爾透鏡常由玻璃或塑料制成,尺寸從大(老式燈塔,尺寸以米計)到中(閱讀放大鏡、幻燈片投影)再到小(單反相機對焦屏、顯微光學)。大多數情況下,它們很薄很平整,并且有韌性,大約3-5毫米厚。
隨著光學材質技術的發展,以往難以用在攝影用鏡頭的菲涅爾透鏡也逐漸出現在攝影鏡頭,如尼康的AF-S NIKKOR 300mm f/4E PF ED VR即使用了一片PF(Phase Fresnel)鏡片,大幅減輕了重量與體積,根據尼康說法,使用菲涅爾透鏡的鏡頭可以大幅降低色散。佳能EF接環鏡頭產品中有一部分使用了類似菲涅爾透鏡的衍射鏡片,稱為“DO鏡”。
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摘要
光纖是現代光學中最通用的組件之一。它們最具價值的特性之一是能夠以極低的損耗在極遠的距離(甚至幾公里)傳輸光能。另一方面,以盡可能高效率地將光耦合到光纖中往往是一項非常微妙的工作:在其他方面,光纖耦合透鏡必須精心設計,以確保焦點與光纖的傳播模式盡可能緊密地匹配。通過快速物理光學模擬VirtualLab Fusion中的參數優化,我們設計了一個圓錐表面的平凸透鏡,用于將光耦合到單模光纖中
光纖耦合透鏡的參數優化10天前
摘要
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OCAD:雙膠合透鏡初始設計13天前
雙膠合透鏡是光學系統中不可或缺的基本光學零件之一。對于一個新設計的光學系統,首先根據性能要求對其進行外形尺寸計算,然后就得開始對各光學零部件進行初級像差設計,求解每個零部件的、、C的分配值,最后根據對各個零部件的、、C要求值進行設計計算該零部件的光學參數(表面半徑R、表面間隔D以及其玻璃材料)。這一整套過程就是光學系統的“初始結構設計”。有了系統的初始結構參數才能開始根據對系統的成像質量要求進行系統結構優化計算
構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。在選擇“系統結構單元初始設計”的菜單后出現的小窗體內有一個書簽式選項選擇上述五種透鏡的設計選項,如圖1所示。
用于像差校正的混合透鏡設計19天前
混合目鏡模型中理想化衍射透鏡的色差校正
為了證明軟件在這方面的能力,我們比較了折射目鏡和混合目鏡的模型。在這個例子中,研究了不同波長的軸上和離軸光束的傳播和相應的色度效應
為了準確地建模和設計這種混合元件,有必要對系統的衍射效應進行深入分析。VirtualLab Fusion的快速物理光學傳播技術允許對典型透鏡進行精確建模
[圖片]
衍射透鏡元件25天前
在哪里可以找到組件?
如今,衍射透鏡在現代光學的各種應用中得到廣泛的使用。微結構表面被用來取代笨重的光學元件,與傳統鏡頭相比,得益于尺寸和重量的減小。在快速物理光學軟件VirtualLab Fusion中,這些結構既可以以理想化的形式建模,具有預定義的階次和效率,也可以更現實地建模,包括對實際微觀結構表面的精確分析
具有折射表面和衍射表面的混合透鏡在不同應用中已成為一種很有前途的解決方案。在這里,我們展示了一個混合目鏡的例子,其中一個用真實表面建模的衍射透鏡被用來糾正色差。利用局部線性光柵近似(LLGA)電磁場求解器處理衍射光柵結構的傳播,并結合薄透鏡組元近似(TEA)和傅里葉模態法(FMM)作為基礎局部求解器。內部精度準則控制兩種算法中哪一種使用在哪個橫向位置。
摘要
FRED應用:準直透鏡模擬與優化1個月前
1)
創建之前,我們需要設置其喜好,點擊菜單Tools>Preference , 注意其紅色線框,勾選之后,其參數輸入會變為曲率,所以平時設置時我們勾選此項。
2. 操作流程
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照度分析;
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優化