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繞射光學(xué)元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來越受歡迎，其應(yīng)用範(fàn)圍從手機(jī)鏡頭到AR / VR耳機(jī)，從3D傳感到照明。但是，對(duì)於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計(jì)總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。

本文介紹了眼科鏡片的設(shè)計(jì)原理，並討論了鏡片、眼睛和視覺環(huán)境中對(duì)鏡片設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵的參數(shù)，其中包括了常見鏡片材料（涵蓋了玻璃和聚合物）的玻璃目錄。本文不包括漸進(jìn)式鏡片設(shè)計(jì)，儘管漸進(jìn)式鏡片時(shí)常根據(jù)一般的鏡片曲率原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，但這些基礎(chǔ)的原則多以消除近視為目的，無(wú)法為特殊用途的鏡片設(shè)計(jì)提供太多的幫助。

儘管它在OCT系統(tǒng)的類型之間有所不同，但深度掃描通常由參考鏡執(zhí)行，以使樣品返回的光對(duì)應(yīng)於樣品和參考之間的特定光程差（OPD）。 透過以x或y方向旋轉(zhuǎn)掃描鏡來執(zhí)行橫向，橫向或b掃描，從而在整個(gè)樣品區(qū)域上平移探測(cè)光束。我們從商用OCT系統(tǒng)中獲取目標(biāo)規(guī)格。 軸向分辨率完全來自光源特性，應(yīng)在5μm的數(shù)量級(jí)上。 來自樣品處光束半徑的橫向分辨率應(yīng)為15μm。

這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優(yōu)化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個(gè)矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個(gè)矩形透鏡都可以看作一個(gè)球面透鏡的矩形區(qū)域。其它可以用於該應(yīng)用程式的物體包括透鏡陣列2物件和六邊形透鏡陣列(Hexagonal Lenslet Array)物件。

這些資料是用OpticStudio提供的現(xiàn)有圖形來顯示，用於大多數(shù)分析。此模式不允許對(duì)當(dāng)前鏡頭系統(tǒng)或使用者介面進(jìn)行更改（即：在這種模式下只允許對(duì)系統(tǒng)的副本進(jìn)行更改）。自訂分析可以用C++ (COM)或C# (.NET)編寫。本文的自訂分析是用C#編寫的。

Alvarez變焦的一般表示及其與傳統(tǒng)光學(xué)變焦的比較我們的 Alvarez 變焦鏡頭的核心是無(wú)焦伽利略系統(tǒng)。第一對(duì)Alvarez鏡組代表伽利略系統(tǒng)的物鏡，而第二對(duì)Alvarez鏡組代表目鏡。要了解更多資訊，您可以在 MyZemax.com 找到以下文章，這些文章將介紹如何在 OpticStudio 中對(duì) Alvarez 變焦鏡頭進(jìn)行建模並查看真實(shí)範(fàn)例！

簡(jiǎn)介偏振態(tài)分析(polarization analysis)可以作為一般光線追跡的進(jìn)階功能。在模擬的過程中，會(huì)將入射光因?yàn)樵砻驽兡ぁ⒎瓷浜臀斩斐傻哪芰繐p耗納入考量。一般的情況下，OpticStudio可以對(duì)大多數(shù)的鍍膜或雙折射材料進(jìn)行完整的分析。但有時(shí)因?yàn)榉诸悢?shù)據(jù)報(bào)告(Prescription data)不夠齊全，在進(jìn)行模擬時(shí)會(huì)需要簡(jiǎn)化後的模型。

可製造的特定鏡片形狀將受到限制。同樣，OpticStudio 提供了分析特性的能力，例如最大局部表面斜率，並在優(yōu)化過程中控制這些特性以確保最終的光學(xué)設(shè)計(jì)是可製造的。射出成型技術(shù)使可能的創(chuàng)新光學(xué)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，具有大規(guī)模生產(chǎn)的模塊很多好處。鏡頭可以設(shè)計(jì)成具有復(fù)雜的邊緣特徵，使它們能夠堆疊，從而簡(jiǎn)化組裝並消除對(duì)齊的需要。Zemax 工具使注塑光學(xué)元件的可能性最大化變得簡(jiǎn)單。

此類模式可以在 OpticStudio 中使用 POP 設(shè)置對(duì)話框中的內(nèi)置“高斯腰”光束定義進(jìn)行建模：此模式的主要輸入是 X 和 Y 中束腰以及 X 和 Y 中光束的階數(shù)。以上設(shè)置演示瞭如何對(duì) X 和 Y 中具有相同腰尺寸的 (0,0) 模式進(jìn)行建模，對(duì)應(yīng)於單模高斯光束。

摘要 我們通常可以遵循1896年John William Strutt提出的的“瑞利判據(jù)”理論來表征顯微鏡的分辨率。 該理論定義了當(dāng)一個(gè)艾里斑的中心與另一個(gè)艾里斑的第一個(gè)最小值重疊時(shí)，它們就可以被分辨。 在此示例中，我們遵循Rayleigh的理論，并檢查了具有不同數(shù)值孔徑（NA）值的顯微鏡物鏡的分辨率。

(a) 表面反射光柵 (b) 體積全像光柵 圖1(b)所示的VHG是通過在感光材料薄膜上曝光兩個(gè)或多個(gè)光束來製造。然後將薄膜進(jìn)行化學(xué)或熱顯影：這就是光柵。光柵上的表面是光滑的，但光柵內(nèi)部的折射率是正弦調(diào)變的。為了對(duì)VHG進(jìn)行建模，需要使用高效的Kogelnik理論或嚴(yán)格耦合波分析（RCWA）等算法。

摘要 通常可以采用瑞利判據(jù)理論表征顯微鏡的分辨率，瑞利判據(jù)是1896年由第三代瑞利男爵約翰·威廉·斯特拉特(John William Strutt)提出的。該理論認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)艾里圖樣的中心與另一個(gè)艾里圖樣的第一個(gè)最小值重疊時(shí)，就可以分辨它們。在這個(gè)例子中，我們根據(jù)瑞利的理論，檢驗(yàn)不同數(shù)值孔徑(NA)顯微物鏡的分辨率。

對(duì)癥下藥，增加產(chǎn)品強(qiáng)度：流動(dòng)平衡與結(jié)合線問題改良流動(dòng)平衡目的是避免成品後所發(fā)生變形的主要改善方案，尤其針對(duì)精密性產(chǎn)品，在分析過程中常以流動(dòng)平衡指數(shù)來作為比較數(shù)據(jù)。

在這種情況下，顯微鏡的性能有望更符合瑞利準(zhǔn)則。在下一節(jié)中，我將展示如何使用OpticStudio的圖像模擬功能，通過非相干地對(duì)距離相近的點(diǎn)的PSF求和來研究非相干照明假設(shè)下顯微鏡設(shè)計(jì)的分辨率。

摘要 通常可以采用瑞利判據(jù)理論表征顯微鏡的分辨率，瑞利判據(jù)是1896年由第三代瑞利男爵約翰·威廉·斯特拉特(John William Strutt)提出的。該理論認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)艾里圖樣的中心與另一個(gè)艾里圖樣的第一個(gè)最小值重疊時(shí)，就可以分辨它們。在這個(gè)例子中，我們根據(jù)瑞利的理論，檢驗(yàn)不同數(shù)值孔徑(NA)顯微物鏡的分辨率。

用瑞利準(zhǔn)則研究顯微鏡物鏡的分辨率 根據(jù)瑞利判據(jù)，我們研究了三種不同數(shù)值孔徑的顯微物鏡的分辨率。 阿貝理論成像的論證 我們搭建了成像系統(tǒng)，以金屬光柵為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用VirtualLab Fusion演示了阿貝的成像理論。

用瑞利準(zhǔn)則研究顯微鏡物鏡的分辨率 根據(jù)瑞利判據(jù)，我們研究了三種不同數(shù)值孔徑的顯微物鏡的分辨率。

摘要 通常可以采用瑞利判據(jù)理論表征顯微鏡的分辨率，瑞利判據(jù)是1896年由第三代瑞利男爵約翰·威廉·斯特拉特(John William Strutt)提出的。該理論認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)艾里圖樣的中心與另一個(gè)艾里圖樣的第一個(gè)最小值重疊時(shí)，就可以分辨它們。在這個(gè)例子中，我們根據(jù)瑞利的理論，檢驗(yàn)不同數(shù)值孔徑(NA)顯微物鏡的分辨率。

瑞利準(zhǔn)則的分辨率研究 根據(jù)瑞利準(zhǔn)則，我們研究了三種具有不同數(shù)值孔徑的顯微鏡物鏡的分辨率。

例如，在熒光顯微鏡中，分辨率是用熒光微珠測(cè)量的。從熒光微珠發(fā)出的光通常被認(rèn)為是不相干的。在這種情況下，顯微鏡的性能有望更符合瑞利準(zhǔn)則。 在下一節(jié)中，我將展示如何使用 OpticStudio 的圖像模擬功能，通過非相干地對(duì)距離相近的點(diǎn)的 PSF 求和來研究非相干照明假設(shè)下顯微鏡設(shè)計(jì)的分辨率。