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在衍射極限顯微鏡中，分辨率是用瑞利或斯派羅準則估算的[2]。在實踐中，這些系統的分辨率也可以用微粒測量，微粒選擇明顯小于預期分辨率，選定上述標準之一。這些微粒充當形成PSF的點發源，其尺寸給出了圖像分辨率的估計值，同樣，該尺寸根據其定義而變化。在本文中，我們使用OpticStudio中的PSF來更客觀地評估衍射極限成像系統的分辨率。

附件下載聯系工作人員獲取附件概要 成像系統（例如顯微鏡）的衍射極限分辨率可以通過不同方式表征。在本文中，我建議使用在 OpticStudio 中計算的點擴散函數 (PSF) 來客觀衡量這些成像系統的分辨率。文中介紹了重疊圖像（探測器）平面上兩個點的 PSF 的兩種方法。第一種方法使用多重結構編輯器，第二種方法使用圖像模擬工具。

在衍射極限顯微鏡中，分辨率是用瑞利或斯派羅準則估算的[2]。在實踐中，這些系統的分辨率也可以用微粒測量，微粒選擇明顯小于預期分辨率，選定上述標準之一。這些微粒充當形成 PSF 的點發源，其尺寸給出了圖像分辨率的估計值，同樣，該尺寸根據其定義而變化。在本文中，我們使用 OpticStudio 中的 PSF 來更客觀地評估衍射極限成像系統的分辨率。

光束整形＞衍射光學 任務/系統說明 亮點 ?使用空間光調制器（SLM）模擬光束整形?研究SLM像素間非功能性間距的影響 說明：光源 說明：SLM像素陣列 說明：傅立葉透鏡 說明：探測器 結果：3D系統視圖

點圖形的變形 ? 衍射元件通常是在等間距的計算網格上利用角譜域的迭代傅里葉變換算法完成設計。? 對于非近軸衍射元件，衍射角和光軸上點的橫向距離之間沒有線性關系。? 對于非近軸衍射角，期望點位置與最終獲得枕形畸變的點位置之間存在一個的差異。(下圖所示為傅里葉迭代算法設計結果，該結果未經設計目標圖形的預補償處理)。 5.

目標平面光束的尺寸一般由透鏡系統控制，而光束的位置和功率由衍射光束分束器控制。衍射光束分束器可以產生以下的光分布：? 普通的點陣列? 點線? 任意的2D圖案斑點 由衍射光分束器產生的圖案斑點衍射擴散器 衍射擴散器是可以產生大量重疊衍射級次的確定性的散射元件。因為衍射級次的重疊,衍射光斑可能會出現與入射激光相干性相關的散斑。

它還討論了采用單點金剛石車削機的制造方式。圖1所示的例子可以在附件 ” phase profile example.zar “中找到。另外，參考文獻[3]顯示了如何使用 Lumerical FDTD 軟件為給定的相位分布設計 metalens。 這種方法的缺點是，設計者可能無法檢查整個系統的性能。例如，沒有辦法檢查考慮所有衍射階數的真實點擴散函數（PSF）。

衍射錐透鏡 錐透鏡將一束激光轉換成一個環形狀（近場的貝塞爾強度輪廓）。它還將點光源成像成沿光軸的一條線，而且還增加了景深。由于其獨特的性質，衍射錐透鏡應用很廣，如原子陷阱，望遠鏡和激光鉆孔。 類似渦旋透鏡，不論衍射錐透鏡的輸入脈沖是高斯或超短（見圖2），輸出幾乎都沒有變化。

為了回答點列圖結果的這個問題，我們需要將點列分布與衍射極限響應進行比較。將幾何像差與衍射極限進行比較的一種快速方法是在點列圖中添加艾里斑參考橢圓。打開 設置 并選擇 顯示 Airy Disk。現在，點列圖將指示艾里斑相對于幾何點分布的大小：對于軸上視場而言，光斑比艾里斑小得多，而在軸外光斑則比艾里斑尺寸大得多。這表明點列圖是一個有用且合理的離軸性能指標。

請注意，我們是如何將光源1設置在非常遠的點（實際上是無窮遠）來模擬準直光束的。圖 18. 系統的初始設置Hologram 2面假設一個建構光束收斂到一個建構點（光束2），另一個建構光束從另一個建構點（光束1）發散。然而，由于構建系統的互易性，這與光束1為收斂光源，光束2為發散光源的情況是等效的。在這種情況下，我們可以畫成如下圖。圖 19.

不同均勻性誤差下的散斑差異的說明 對于衍射擴散器元件，均勻性誤差通常不是那么重要。下面的圖顯示了IFTA和斑點系統的仿真結果，這說明了不太均勻的工作處理不會產生明顯不同的散斑模式。 實際產生的強度紋理由理論最小值和最大值之間的值表示，這是由所有涉及的重疊光束的理想的相消和理想的相長干涉（具有隨機相位值）造成的。灰色的圖顯示了一個（紅色的）目標點與其相鄰點的重疊。

然后檢查最近的四個采樣點，如果在這四個點中沒有任何一個點已經計算出RCWA數據，則計算這些點的數據并將其保存在RAM中。然后用這四個點對入射光的RCWA數據進行線性插值。注意，插值不僅是為了提高衍射效率，也是為了實現電場。換句話說，在緩存數據和插值的過程中，要充分考慮相位、偏振態和振幅的變化。 如果光柵數據或光的波長發生變化，DLL將創建另一個采樣網格來保存RCWA數據。

? 通過這種光柵，能夠將光衍射到幾個衍射級次，衍射級次分布在x-和y-方向(由于二維光柵結構)。? 級次越高振幅衰減越快，所以只有0級，1級以及2級貢獻了主要的光強部分。? 這意味著，對于SLM，我們所期望的光分布具有有較高的級次，其光強由區域填充因子決定。

衍射錐透鏡 錐透鏡將一束激光轉換成一個環形狀（近場的貝塞爾強度輪廓）。它還將點光源成像成沿光軸的一條線，而且還增加了景深。由于其獨特的性質，衍射錐透鏡應用很廣，如原子陷阱，望遠鏡和激光鉆孔。 類似渦旋透鏡，不論衍射錐透鏡的輸入脈沖是高斯或超短（見圖2），輸出幾乎都沒有變化。

避免0級衍射產生的影響為了阻擋0級衍射，衍射擴散器將被設計成產生一個離軸LightTrans標志。結果預覽光束和圖案條件→設計目標圖案（DTP）光束：尺寸評估圖案：導入、準備、預變形、采樣考慮 15m處的光斑尺寸擴散器元件以創建所需圖案的方式偏轉入射光束。分辨率由單個光束點的大小決定。

案例設置與操作光源設置選用單色點光源作為入射光源，設定波長為 632.8nm（氦氖激光典型波長），光源發散角控制在 0.01rad 以內，確保入射光束近似平行光，符合理想衍射實驗的光源條件，避免雜散光對仿真結果的干擾。

混合透鏡結合了經典折射元件和衍射結構的優點，因此在不同光學應用中成為一種很有前景的方法，例如用于治療白內障的人工晶狀體植入。特別是，折射率和衍射表面的相反色散符號使色差的校正成為可能。為了精確地建模和設計這種混合元件，有必要通過系統對衍射效應進行深入分析。這包括評估實際結構的衍射效率與點擴散函數(PSF)的快速精確計算相結合。

特定波長的衍射效率和角度了解特定波長的整個光柵階數的行為可以通過將每個支持的階數表示為遠場半球中的一個點來可視化。下圖顯示了0.85μm的透射和反射階數,結果與上述結果一致。例如： 透射和反射分別有 3個和11個衍射級。 透射(0,1)級的衍射角約為70度。

混合透鏡結合了經典折射元件和衍射結構的優點，因此在不同光學應用中成為一種很有前景的方法，例如用于治療白內障的人工晶狀體植入。特別是，折射率和衍射表面的相反色散符號使色差的校正成為可能。 為了精確地建模和設計這種混合元件，有必要通過系統對衍射效應進行深入分析。這包括評估實際結構的衍射效率與點擴散函數(PSF)的快速精確計算相結合。

混合透鏡結合了經典折射元件和衍射結構的優點，因此在不同光學應用中成為一種很有前景的方法，例如用于治療白內障的人工晶狀體植入。特別是，折射率和衍射表面的相反色散符號使色差的校正成為可能。為了精確地建模和設計這種混合元件，有必要通過系統對衍射效應進行深入分析。這包括評估實際結構的衍射效率與點擴散函數(PSF)的快速精確計算相結合。