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摘要不同類型的波前像差對焦點上的特征有單獨的影響。因此，能夠詳細研究這些影響是至關重要的，例如，評估成像系統的性能。在VirtualLab Fusion中，可以產生不同的波前像差，并方便地研究其對焦斑分布的影響。作為例子，我們選擇了幾個典型的像差（球面、彗差、像散、……），改變它們的數值，并計算相應的焦點分布。

摘要 不同類型的波前像差對焦點上的特征有單獨的影響。因此，能夠詳細研究這些影響是至關重要的，例如，評估成像系統的性能。在VirtualLab Fusion中，可以產生不同的波前像差，并方便地研究其對焦斑分布的影響。作為例子，我們選擇了幾個典型的像差（球面、彗差、像散、……），改變它們的數值，并計算相應的焦點分布。

設計和建模任務 不同類型的波前像差對焦點上的特征有單獨的影響。因此，能夠詳細研究這些影響是至關重要的，例如，評估成像系統的性能。在VirtualLab Fusion中，可以產生不同的波前像差，并方便地研究其對焦斑分布的影響。

摘要 不同類型的波前像差對焦點上的特征有單獨的影響。因此，能夠詳細研究這些影響是至關重要的，例如，評估成像系統的性能。在VirtualLab Fusion中，可以產生不同的波前像差，并方便地研究其對焦斑分布的影響。作為例子，我們選擇了幾個典型的像差（球面、彗差、像散、……），改變它們的數值，并計算相應的焦點分布。

摘要 不同類型的波前像差對焦點上的特征有單獨的影響。因此，能夠詳細研究這些影響是至關重要的，例如，評估成像系統的性能。在VirtualLab Fusion中，可以產生不同的波前像差，并方便地研究其對焦斑分布的影響。作為例子，我們選擇了幾個典型的像差（球面、彗差、像散、……），改變它們的數值，并計算相應的焦點分布。

廣義擬合法可以實現對所有非球面參數的高精度測量，在非球面參數測量中有著廣泛的應用。根據測量數據的類型，可以將廣義擬合法分為三種類型：直接擬合法（絕對面形），干涉法（波前像差），以及幾何法（表面梯度）。 1）直接擬合法 在精確獲取非球面絕對面形以后，對其直接進行擬合，即可獲取非球面參數。由于非球面面形測量技術的逐漸成熟，這種方法得到了廣泛應用。

波前的計算當我們說波前時，事實上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預設使用出瞳作為波前差的計算參考。因此，當我們要計算一條光線的OPD時，此光線會從物面出發後一路追跡穿過光學系統，最終到達像面後，在循原方向後退追跡到 “參考球面”。此參考球面的球心是主光線與像面的交點，半徑是主光線與像面交點到主光線與出瞳面的焦點。

衍射非球面 衍射光學元件是以光的衍射效應為基本工作原理，通過表面微浮雕結構來調制入射波面，從而得到所希望的波面。為了實現更豐富的光學功能，增加光學設計自由度，通常把衍射元件的微結構疊加在非球面的基底上。

最后，剩余的球面相位表示離焦像差。 入射角到非球面透鏡是25°。在探測器平面將探測器進行橫向偏移以及傾斜來減小采樣數以分析光束剖面。通過橢圓光束剖面（下左圖）和像散波前（下右圖）可知，產生的光束分布受到像散的影響。

最后，剩余的球面相位表示離焦像差。 入射角到非球面透鏡是25°。在探測器平面將探測器進行橫向偏移以及傾斜來減小采樣數以分析光束剖面。通過橢圓光束剖面（下左圖）和像散波前（下右圖）可知，產生的光束分布受到像散的影響。

討論僅限于可傳播波，在這種方法中，必須忽略倏逝波，這對于z遠大于λ是有效的。從第1節中的SPW傳播算符開始，等式（3）中的球相函數可以嚴格地寫成泰勒級數， 圖2.光滑相位項（2π-模采樣）的四個例子在光學建模和設計中非常常見：球面相位項（a）可以通過推廣菲涅耳衍射積分進行解析處理，如第3節所示。線性相位項（b）由第4節中的修正SPW算符解析處理。

摘要在光學設計中，通常使用兩種介質之間的光滑界面來塑造波前。球面和非球面界面用于在成像系統中創建透鏡和反射鏡。在非成像光學中，自由曲面被用來故意引入特定的像差以塑造光的能量分布。在每種情況下，表面都將入射波前的相位轉換為符合設計標準的特定輸出相位。平面表面可以實現通常通過光滑表面進行的相同相位變換。本文探討了設計平面透鏡的基本原理，包括菲涅爾透鏡、衍射透鏡和超透鏡。

摘要在光學設計中，通常使用兩種介質之間的光滑界面來塑造波前。球面和非球面界面用于在成像系統中創建透鏡和反射鏡。在非成像光學中，自由曲面被用來故意引入特定的像差以塑造光的能量分布。在每種情況下，表面都將入射波前的相位轉換為符合設計標準的特定輸出相位。平面表面可以實現通常通過光滑表面進行的相同相位變換。本文探討了設計平面透鏡的基本原理，包括菲涅爾透鏡、衍射透鏡和超透鏡。

同樣地，矢量衍射積分將衍射場中一點的場強看成是由球面波前上每個次級平面子波的矢量疊加，用積分表述為[4,5]其中E（P）表示焦點區域的電場，A（s）為聚焦球面波前任意一點電場矢量，s 是平面子波傳播方向的單位矢量，r 表示像點P 的位置矢量，Ω為出瞳孔徑對P 的立體角，如圖2所示。一束平行入射的矢量光束經過透鏡向焦點會聚，透鏡后的波前看作是一個球心為焦點的球面波。

最后，剩余的球面相位表示離焦像差。 入射角到非球面透鏡是25°。在探測器平面將探測器進行橫向偏移以及傾斜來減小采樣數以分析光束剖面。通過橢圓光束剖面（下左圖）和像散波前（下右圖）可知，產生的光束分布受到像散的影響。

圖5.展示了兩個光學系統，一個雙球面系統和一個非球面系統，在相同的光學質量水平下（即在全視場位置時波前精度為1個波長）。通過PanDao分析發現，非球面系統相較于球面系統成本高出約1.7倍。然而，若將材料成本納入考量，非球面系統的整體價格僅為球面系統的約一半。總結綜上所述，一種名為PanDao的新光學制造鏈設計軟件工具已被開發，它支持光學設計與制造之間進行人機交互。

圖5.展示了兩個光學系統，一個雙球面系統和一個非球面系統，在相同的光學質量水平下（即在全視場位置時波前精度為1個波長）。通過PanDao分析發現，非球面系統相較于球面系統成本高出約1.7倍。然而，若將材料成本納入考量，非球面系統的整體價格僅為球面系統的約一半。總結綜上所述，一種名為PanDao的新光學制造鏈設計軟件工具已被開發，它支持光學設計與制造之間進行人機交互。

? 第2代場追跡 - 在這個示例中，可以通過減小球面波到孔徑的距離來減小衍射的影響。 - 因此，到球面波輸入平面的距離減小到3mm。 - 在某一點上，場跟蹤引擎切換到強度模式的純幾何評估，而不考慮衍射。 - 在第2代場追跡引擎的仿真設置中，通過提高傅里葉變換的精度，可以再次增加衍射的包含。 6. 文件信息

夏克-哈特曼傳感器的仿真 用不同數值孔徑的平面波和球面波描述了夏克-哈特曼傳感器的工作原理。傳感器本身由雙凸微透鏡陣列組成。 用于x射線光學的哈特曼波前傳感器 在這個用例中，我們模擬了x射線場通過由針孔陣列組成的哈特曼波前傳感器的傳

評價函數設定為小的 RMS 波前差以及所有視場在 200 lp/mm 空間頻率下的 MTF 優于0.2。另一種選擇是使用對比度優化。評價函數還可以包括用于控制畸變和相對照度的操作數。這些操作數的權重可以設置很小，或者為零，并在第一輪優化后進行檢查。有時這些權重值在軟件優化運行中可以保持固定不變。