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數(shù)據(jù)導(dǎo)入 仿真結(jié)果光線追跡結(jié)果 場追跡結(jié)果 – 焦點(diǎn)偏移 場追跡結(jié)果 – 焦斑 VirtualLab Fusion技術(shù) 文件信息 延伸閱讀-熱透鏡聚焦高斯光束-如何使用可編程介質(zhì)以及示例(熱透鏡) 此用例是由聯(lián)邦教育和研究部

這在光學(xué)系統(tǒng)的各個元件中產(chǎn)生大量的熱量，可能引入各種光學(xué)效應(yīng)，如熱透鏡效應(yīng)，它將改變透鏡的焦距。在這個用例中，我們演示了由聚焦透鏡內(nèi)部的熱透鏡產(chǎn)生的焦點(diǎn)位移。熱透鏡效應(yīng)本身由導(dǎo)入的變形表面和根據(jù)導(dǎo)入的溫度數(shù)據(jù)計算的非均勻介質(zhì)定義。

這在光學(xué)系統(tǒng)的各個元件中產(chǎn)生大量的熱量，可能引入各種光學(xué)效應(yīng)，如熱透鏡效應(yīng)，它將改變透鏡的焦距。在這個用例中，我們演示了由聚焦透鏡內(nèi)部的熱透鏡產(chǎn)生的焦點(diǎn)位移。熱透鏡效應(yīng)本身由導(dǎo)入的變形表面和根據(jù)導(dǎo)入的溫度數(shù)據(jù)計算的非均勻介質(zhì)定義。

這在光學(xué)系統(tǒng)的各個元件中產(chǎn)生大量的熱量，可能引入各種光學(xué)效應(yīng)，如熱透鏡效應(yīng)，它將改變透鏡的焦距。在這個用例中，我們演示了由聚焦透鏡內(nèi)部的熱透鏡產(chǎn)生的焦點(diǎn)位移。熱透鏡效應(yīng)本身由導(dǎo)入的變形表面和根據(jù)導(dǎo)入的溫度數(shù)據(jù)計算的非均勻介質(zhì)定義。

摘要 在許多激光應(yīng)用中，獲得良好的光束質(zhì)量是非常重要的，而獲得良好光束質(zhì)量的典型實(shí)驗(yàn)方法是空間濾波。在空間濾波系統(tǒng)中，在中間焦平面(即傅里葉平面)上放置一個針孔，以去除不需要的空間頻率分量。為了模擬這樣的系統(tǒng)，必須考慮來自針孔的衍射和激光束的衍射特性，我們在這個例子中演示了空間濾波效應(yīng)。 建模任務(wù) 直徑7.5μm的空間濾波器

我們在材料加工應(yīng)用中常見的各種光學(xué)元件（如透鏡和激光棒）中演示了這些效應(yīng)。 熱透鏡導(dǎo)致的焦點(diǎn)移動研究 在這個用例中，我們展示了由熱透鏡引起的有效焦距的變化。使用Ansys Mechanical?計算幾何體的變形和穩(wěn)態(tài)溫度分布，然后將其導(dǎo)入VirtualLab。

我們在材料加工應(yīng)用中常見的各種光學(xué)元件（如透鏡和激光棒）中演示了這些效應(yīng)。 熱透鏡導(dǎo)致的焦點(diǎn)移動研究 在這個用例中，我們展示了由熱透鏡引起的有效焦距的變化。

我們在材料加工應(yīng)用中常見的各種光學(xué)元件（如透鏡和激光棒）中演示了這些效應(yīng)。 熱透鏡導(dǎo)致的焦點(diǎn)移動研究 在這個用例中，我們展示了由熱透鏡引起的有效焦距的變化。使用Ansys Mechanical?計算幾何體的變形和穩(wěn)態(tài)溫度分布，然后將其導(dǎo)入VirtualLab。

入射角到非球面透鏡是25°。在探測器平面將探測器進(jìn)行橫向偏移以及傾斜來減小采樣數(shù)以分析光束剖面。通過橢圓光束剖面（下左圖）和像散波前（下右圖）可知，產(chǎn)生的光束分布受到像散的影響。

入射角到非球面透鏡是25°。在探測器平面將探測器進(jìn)行橫向偏移以及傾斜來減小采樣數(shù)以分析光束剖面。通過橢圓光束剖面（下左圖）和像散波前（下右圖）可知，產(chǎn)生的光束分布受到像散的影響。

入射角到非球面透鏡是25°。在探測器平面將探測器進(jìn)行橫向偏移以及傾斜來減小采樣數(shù)以分析光束剖面。通過橢圓光束剖面（下左圖）和像散波前（下右圖）可知，產(chǎn)生的光束分布受到像散的影響。

這個示例展示了我們的方法使得將超透鏡整合到光學(xué)透鏡系統(tǒng)中成為可能，并提供了對像差分析的全面訪問。圖21：幻燈片#108幻燈片 #105–109接下來，我們設(shè)計了一個合適的非球面透鏡并再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對于右旋圓偏振模式，焦點(diǎn)出現(xiàn)在第一個探測器位置。當(dāng)切換到左旋圓偏振模式時，焦點(diǎn)移動到第二個位置。當(dāng)輸入光為線性偏振時，輸出中會產(chǎn)生兩種模式，從而形成兩個焦點(diǎn)。

自適應(yīng)光學(xué)的發(fā)展主動改變透鏡和反射鏡的形狀，從而改變其光學(xué)屬性，是一種有前景的方法，可以補(bǔ)償由機(jī)械和熱載荷引起的變形。為了實(shí)現(xiàn)這些實(shí)時調(diào)整，需要將出色的控制軟件與快速準(zhǔn)確的機(jī)電驅(qū)動相結(jié)合。正確設(shè)計有效且低成本的自適應(yīng)光學(xué)元件依賴于經(jīng)過驗(yàn)證的光學(xué)設(shè)計流程，其中包括強(qiáng)大的光機(jī)工作流程。

復(fù)消色差(apochromatic) 透鏡可以認(rèn)為是消色差透鏡的改進(jìn)版，色偏移曲線是三次方程，可將三個不同波長的光聚焦到一點(diǎn)，使消色差的波長范圍提升數(shù)倍，見圖1。

系統(tǒng)構(gòu)成包括光源S、透鏡1和透鏡2，光刀（刀口）以及相敏增強(qiáng)傳感器（CMOS傳感器）相機(jī)。光源S射出的光線通過透鏡1形成平行光線照亮待測流場。當(dāng)流場內(nèi)無干擾時，平行光線不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，通過透鏡2聚焦在焦點(diǎn)處的光刀上，最后在相機(jī)上成像。如果流場內(nèi)存在干擾，則平行光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過透鏡聚焦于焦點(diǎn)上時，光刀會遮擋部分光線，導(dǎo)致偏轉(zhuǎn)的光線的成像位置不變，僅產(chǎn)生亮度上的變化。

首先，為了分析真實(shí)光束，我們使用ZBF文件來進(jìn)行光束定義，該定義依賴于近場分布，并且我們將光束從元透鏡后的虛擬表面通過整個系統(tǒng)傳播到焦點(diǎn)。接下來，為了提供比較參考，我們還通過理想的相位分布傳播理想平頂光束，然后也向下穿過整個系統(tǒng)。下面是焦點(diǎn)處兩次傳播后的輻照度分布。結(jié)果非常一致，這驗(yàn)證了超透鏡的納米級模型的準(zhǔn)確度。

作為一個例子，我們分析了設(shè)計良好的光纖耦合透鏡在不同公差因素下的耦合效率，例如光纖末端位置的橫向偏移和耦合透鏡的傾斜。此外，下面提供了對參數(shù)運(yùn)行的掃描模式的深入研究，其中研究了參數(shù)空間的二維區(qū)域（具有結(jié)果可視化的其他可能性）。光纖耦合裝置的公差分析 在光纖耦合光學(xué)裝置中，耦合效率是根據(jù)光纖末端位置偏移和透鏡傾斜等公差因素進(jìn)行分析的。

在對光場成像的物理模型進(jìn)行分析后，研究人員發(fā)現(xiàn)在相空間下，不同子孔徑分量之間保持相對獨(dú)立，即可以通過合理的相位調(diào)制將不同子孔徑的焦點(diǎn)位置進(jìn)行重排，即在軸向上將不同子孔徑分量的焦點(diǎn)位置錯開，以此擴(kuò)展單次采集的高分辨率軸向范圍。球差作為一種常見的光學(xué)畸變，在傳統(tǒng)的成像系統(tǒng)中并不收歡迎。但對于光場成像系統(tǒng)而言，通過折射率不匹配來引入球差是一種簡單有效的重排子孔徑焦點(diǎn)的方法。

圖4 （a）ML-VGC的電場分布圖；（b）不同結(jié)構(gòu)耦合效率的數(shù)值比較；（c）微透鏡位置誤差對耦合效率的影響；（d）微透鏡高度誤差對耦合效率的影響總結(jié)與展望本文介紹了一種微透鏡輔助光柵耦合器的設(shè)計，以提高垂直入射條件下的耦合效率。微透鏡通過熱回流工藝制造，集成到淺蝕刻切趾光柵耦合器上。通過操縱垂直入射光的透射角，微透鏡有效地將入射角與下面的光柵的耦合角對準(zhǔn)。

簡介 許多激光系統(tǒng)包含一個空間濾波器，來“清除”由散射或不想要的高階模引起的高頻噪聲，以產(chǎn)生準(zhǔn)直、單模的高斯光束。一般來說，一個透鏡使光束聚焦到一個小孔上，然后再經(jīng)過第二個透鏡準(zhǔn)直。由于透鏡的傅里葉變換特性，在小孔平面上的光束輪廓是初始光束的傅里葉變換。小孔略去了邊緣處的高頻噪聲，然后讓低頻高斯光束以高的百分比（98-99%）通過。