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說明 對(duì)于簡(jiǎn)單導(dǎo)入文檔來說，FRED當(dāng)前目錄庫(kù)中不包含離軸拋物面反射鏡。本文描述了一個(gè)實(shí)用工具接受由埃德蒙光學(xué)目錄庫(kù)提供的參數(shù)，自動(dòng)創(chuàng)建相對(duì)應(yīng)的OAP作為一個(gè)封閉的幾何結(jié)構(gòu)。在創(chuàng)建過程中，腳本工具使用自定義元件的平移以便原點(diǎn)定位于反鏡鏡面中心。此外，反射鏡面有合適的涂層和光線追跡控制設(shè)置。

執(zhí)行 對(duì)于簡(jiǎn)單導(dǎo)入文檔來說，FRED當(dāng)前目錄庫(kù)中不包含離軸拋物面反射鏡。本文描述了一個(gè)實(shí)用工具接受由埃德蒙光學(xué)目錄庫(kù)提供的參數(shù)，自動(dòng)創(chuàng)建相對(duì)應(yīng)的OAP作為一個(gè)封閉的幾何結(jié)構(gòu)。在創(chuàng)建過程中，腳本工具使用自定義元件的平移以便原點(diǎn)定位于反鏡鏡面中心。此外，反射鏡面有合適的涂層和光線追跡控制設(shè)置。

本教程將向您展示如何建模一個(gè)離軸拋物面反射鏡。這里所示的概念適用于任何偏心表面，并不局限于離軸拋物面反射鏡。 離軸拋物面鏡設(shè)計(jì)參數(shù)我們將制作一個(gè)商用的離軸拋物面反射鏡。這個(gè)設(shè)計(jì)練習(xí)的目標(biāo)是能夠使反射鏡在光軸（Z軸）上的任意一點(diǎn)繞X軸傾斜。

激光系統(tǒng)＞飛秒脈沖建模 任務(wù)/系統(tǒng)描述 亮點(diǎn) ?飛秒脈沖傳播的高速仿真?完全矢量分析（例如計(jì)算EZ） 說明：光源 說明：離軸拋物面反射鏡 說明：探測(cè)器 結(jié)果：3D光線追跡 結(jié)果：全矢量光場(chǎng)評(píng)價(jià) 由于使用高數(shù)值孔徑聚焦

厚度參數(shù)定義為拋物面原點(diǎn)之間的距離 sa參數(shù)定義為，對(duì)于每個(gè)反射鏡，從拋物面的原點(diǎn)到反射鏡的最外部分的垂直距離。這將在下面闡明。 圖7. Sa參數(shù)定義了反射鏡的離軸長(zhǎng)度 添加第一個(gè)反射鏡 這些離軸反射鏡不是“標(biāo)準(zhǔn)的反射鏡”，因此在FRED中需要用一個(gè)具有自定義表面的元件來定義。 圖8.

“sa”參數(shù)定義了每個(gè)反射鏡從拋物線原點(diǎn)到反射鏡最外側(cè)部分的垂直距離。如下圖所示。①添加第一個(gè)反射鏡這些離軸反射鏡并不是FRED中的“標(biāo)準(zhǔn)反射鏡對(duì)象”，因此需要用自定義元件和自定義表面來定義。為了定義一個(gè)拋物面形狀，表面類型需要設(shè)置為“Conicoid”，并根據(jù)數(shù)據(jù)指定曲率半徑和圓錐常數(shù)。反射鏡表面的大小和形狀在“Aperture ”標(biāo)簽頁(yè)定義。

“sa”參數(shù)定義了每個(gè)反射鏡從拋物線原點(diǎn)到反射鏡最外側(cè)部分的垂直距離。如下圖所示。①添加第一個(gè)反射鏡這些離軸反射鏡并不是FRED中的“標(biāo)準(zhǔn)反射鏡對(duì)象”，因此需要用自定義元件和自定義表面來定義。為了定義一個(gè)拋物面形狀，表面類型需要設(shè)置為“Conicoid”，并根據(jù)數(shù)據(jù)指定曲率半徑和圓錐常數(shù)。反射鏡表面的大小和形狀在“Aperture ”標(biāo)簽頁(yè)定義。

如下圖所示是馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)原理為折反射望遠(yuǎn)鏡（面鏡-透鏡），設(shè)計(jì)目的為設(shè)計(jì)原理為折反射望遠(yuǎn)鏡（面鏡-透鏡），設(shè)計(jì)目的為減少離軸的像差，如彗形像差等。該系統(tǒng)中的光學(xué)元件包括：彎月校正鏡、主反射鏡、次反射鏡、對(duì)角棱鏡、普羅素目鏡等。

以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對(duì)其聚焦過程進(jìn)行建模，并對(duì)其時(shí)空特性進(jìn)行了研究。 建模任務(wù) 如何計(jì)算焦平面上的輸出脈沖，包括所有矢量場(chǎng)分量的光譜/時(shí)間剖面和焦斑的空間分布？

以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對(duì)其聚焦過程進(jìn)行建模，并對(duì)其時(shí)空特性進(jìn)行了研究。 摘要

以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對(duì)其聚焦過程進(jìn)行建模，并對(duì)其時(shí)空特性進(jìn)行了研究。 建模任務(wù) 如何計(jì)算焦平面上的輸出脈沖，包括所有矢量場(chǎng)分量的光譜/時(shí)間剖面和焦斑的空間分布？

以高NA拋物面鏡聚焦10fs脈沖為例，在VirtualLab中對(duì)其聚焦過程進(jìn)行建模，并對(duì)其時(shí)空特性進(jìn)行了研究。 建模任務(wù) 如何計(jì)算焦平面上的輸出脈沖，包括所有矢量場(chǎng)分量的光譜/時(shí)間剖面和焦斑的空間分布？

圖15顯示的是一個(gè)簡(jiǎn)單的卡塞格林望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的雜散光光線報(bào)告，該報(bào)告詳細(xì)說明了雜散光是怎樣以離軸5度的視場(chǎng)從光源射入的望遠(yuǎn)鏡的。圖14 高級(jí)光線追跡對(duì)話框，勾選下方“創(chuàng)建/使用光線歷史文件“”的選項(xiàng)和“確定光線路徑”的選項(xiàng)。

下：FRED中模擬好的面反射鏡，分段曲線顯示為紅色。在不同距離處對(duì)手電筒的輻照度、強(qiáng)度和彩色圖進(jìn)行分析（圖3）。通過調(diào)整拋物面反射鏡的形狀可以優(yōu)化發(fā)射光的準(zhǔn)直性。 圖3 在兩個(gè)不同距離處手電筒照明的彩色圖：0.1m（左）和0.5m（右）

規(guī)格：像散激光光束 ?由激光二極管發(fā)出的強(qiáng)像散高斯光束?忽略發(fā)射區(qū)域在x和y方向可能發(fā)生的移動(dòng) 規(guī)格：柱形拋物面反射鏡 ?有拋物面曲率的圓柱鏡?應(yīng)用用錐形常數(shù).-1來實(shí)現(xiàn)錐形界面?曲率半徑等于焦距的兩倍 規(guī)格：離軸拋物面圓柱鏡（楔型） ?對(duì)稱拋物面鏡區(qū)域用于光束的準(zhǔn)直

圖15顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單Cassegrain望遠(yuǎn)鏡的雜散光報(bào)告，該報(bào)告詳述了從一個(gè)光源以離軸5度角進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的雜散光。從報(bào)告中我們可以看到，在離軸5度角處的最大的雜散光光源是偏離第二個(gè)支架的側(cè)面，因?yàn)樵撀窂降墓β实?3%到達(dá)了探測(cè)器?？偣β嗜绲?列所示，表明只有0.00197290w從該路徑到達(dá)了探測(cè)器。

圖15顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單Cassegrain望遠(yuǎn)鏡的雜散光報(bào)告，該報(bào)告詳述了從一個(gè)光源以離軸5度角進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡的雜散光。從報(bào)告中我們可以看到，在離軸5度角處的最大的雜散光光源是偏離第二個(gè)支架的側(cè)面，因?yàn)樵撀窂降墓β实?3%到達(dá)了探測(cè)器?？偣β嗜绲?列所示，表明只有0.00197290w從該路徑到達(dá)了探測(cè)器。

在這篇文章里，我們會(huì)學(xué)習(xí)如何將Zernike條紋相位面放在離軸拋物面（OAP，off-axis parabola）上，而且給這個(gè)離軸拋物面添加一個(gè)光功率誤差，查看當(dāng)光線經(jīng)過這個(gè)部分時(shí)會(huì)受到什么樣的影響。除此之外，這個(gè)方法不僅可以用在離軸拋物面上，也可以用在其他類型的表面上。簡(jiǎn)介在OpticStudio中，有多種表面可以用于啟用相位延遲功能。

光源位于拋物面鏡焦點(diǎn)的小體積內(nèi)。反射鏡反射的光是準(zhǔn)直的，并傳輸?shù)嚼涔?em>鏡，冷光鏡相對(duì)于光束旋轉(zhuǎn)50°。放置兩個(gè)吸收面，收集冷光鏡反射和透射的光。 圖2. 冷光鏡照明布局（左側(cè)）。反射和透射的彩色圖像（右）圖3. 冷光鏡反射和透射光的光譜分析。請(qǐng)注意，由于膜層是0度入射，0.55um為中心波長(zhǎng)，所以在這個(gè)較大的入射角處反射較短的中心波長(zhǎng)。 圖4.

1.2 子鏡參數(shù)計(jì)算自由曲面的初始結(jié)構(gòu)源于“離軸拋物面子鏡”的拼接——拋物面鏡對(duì)平行光具有無(wú)像差成像特性，但單一離軸拋物面無(wú)法適配不同波長(zhǎng)的衍射光線（不同波長(zhǎng)經(jīng)光柵衍射后角度不同）。因此，團(tuán)隊(duì)選取三個(gè)采樣波長(zhǎng)（475nm、500nm、525nm，覆蓋CCD像面50nm光譜范圍），為每個(gè)波長(zhǎng)設(shè)計(jì)專屬的離軸拋物面子鏡。