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陣列透鏡是照明系統(tǒng)中有用的光學(xué)元件。它是將單個(gè)光學(xué)元件組裝或形成為單個(gè)光學(xué)元件的二維陣列，用於在照明平面上將光從非均勻分佈空間轉(zhuǎn)換為均勻輻照度分佈。這篇文章討論了複眼空間光學(xué)積分器在數(shù)位投影機(jī)中的使用，以及如何在 OpticStudio 中對(duì)此類(lèi)元素進(jìn)行建模。在數(shù)位投影器設(shè)計(jì)中，我們希望確保數(shù)位光源在輻照度分佈方面與投影圖像相匹配。

通常，可以透過(guò)求解近軸波動(dòng)方程來(lái)找到雷射的輸出。該方程最廣為人知的解法是理想的單模高斯光束的解法。存在依賴(lài)於給定係統(tǒng)對(duì)稱(chēng)性的其他正交解集。1 它們可用於對(duì)高階光束模式進(jìn)行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類(lèi)光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學(xué)傳播設(shè)計(jì)的任何光學(xué)系統(tǒng)中傳播。

因此很明顯的，對(duì)於一個(gè)已知屈光率的鏡片，在不參考任何配戴者或使用環(huán)境等相關(guān)條件的情況下，我們無(wú)法製造出擁有最佳成像品質(zhì)的光學(xué)設(shè)計(jì)。站在眼鏡設(shè)計(jì)者以及製造商的立場(chǎng)，較為關(guān)注的問(wèn)題會(huì)是能否使基本曲線(xiàn)設(shè)計(jì)近可能符合商業(yè)的需求 (例如美觀(guān)和成本) ，同時(shí)盡可能的考慮所有設(shè)計(jì)參數(shù)。當(dāng)然，成像品質(zhì)的改善和使用者視力的維護(hù)也必然是設(shè)計(jì)時(shí)不容忽視的考量。

圖1顯示了該過(guò)程的流程圖。該圖表未涵蓋設(shè)計(jì)的詳細(xì)訊息，例如，微觀(guān)結(jié)構(gòu)可以是傳統(tǒng)的閃耀光柵或現(xiàn)代的超穎透鏡。所需的設(shè)計(jì)和製造方法可能會(huì)有所不同，具體取決於微結(jié)構(gòu)的類(lèi)型。參考文獻(xiàn)[5]顯示了根據(jù)給定的相位輪廓生成閃耀光柵的範(fàn)例。它還討論了單點(diǎn)金剛石車(chē)床的製造。可以在我們的知識(shí)庫(kù)文章中找到用於生成閃耀光柵的巨集:如何使用巨集計(jì)算繞射光學(xué)元件的垂度。

如下圖所示：來(lái)自紅色行人的散射光到達(dá)了雷射雷達(dá)探測(cè)器的一個(gè)單位圖元上。雷射雷達(dá)會(huì)將接收到返回信號(hào)花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)記錄下來(lái)，即飛行時(shí)間，並將飛行時(shí)間轉(zhuǎn)換為距離。圖元的位置可表明入射光的方向。這兩個(gè)值都表明散射光線(xiàn)來(lái)自站在離貨車(chē)10米遠(yuǎn)的紅色行人。OpticStudio實(shí)際上測(cè)量的不是時(shí)間，而是光線(xiàn)路徑長(zhǎng)度，也就是物體和探測(cè)器之間的距離。

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。 圖1（a）所示的SRG，可以通過(guò)幾種方法製造，如電子束寫(xiě)入，光刻，納米壓印，或鑽石車(chē)削。與VHG不同，SRG沒(méi)有空間變化的折射率。相反，光柵的表面是由周期性的微結(jié)構(gòu)組成的。

在按下 [加工精靈] (Process Wizard) 按鈕後，便會(huì)顯示以下資訊。

注意我除以波長(zhǎng)編號(hào)2的波長(zhǎng) (wavelength)，因此單位會(huì)是波長(zhǎng) (waves)。下面可以看到我們算出來(lái)是0.272387 (須乘以一千倍)。然後我們打開(kāi)OPD Fan並設(shè)定如下圖，可以看到Py=-1的時(shí)候，波前差確實(shí)是-0.272387。現(xiàn)在讓我們來(lái)驗(yàn)證看看離軸的視場(chǎng)，例如說(shuō)我們想看最大的視場(chǎng)3。