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圖1.菲涅爾透鏡結構形式菲涅爾透鏡是一種利用多層環形圓錐表面構成的特殊面型結構，用以使光線按預定會聚角會聚的光學元件，他等效于一個球面透鏡，如圖2所示。菲涅爾透鏡多用于要求結構簡單的大孔徑非成像系統，特別是照明系統更為常見。這類系統往往只需要一個單片透鏡，工藝簡單可以模壓成形。在對該類透鏡初始結構設計時利用 OCAD 程序也非常簡單。

第3步：整體透鏡設計一旦從第2步構建了相位/光場相對于半徑的庫，就有兩種方法可用于設計和分析超透鏡整體：直接仿真：根據上一步的目標相位分布以及其相對于半徑的數據情況，在FDTD中構建和模擬完整的超透鏡。雖然這種方法更直接，但它可能會在內存和仿真時間方面帶來挑戰，尤其是對于較大的超透鏡而言。

-平面透鏡的薄型輪廓可能為減少透鏡表面之間的間距提供更多選擇。-平面透鏡的制造方法與傳統透鏡不同，這在特定情況下可能帶來優勢。-平面透鏡可能為可切換透鏡提供新的機會。-用平面表面替換厚透鏡表面會改變系統中的像差動態，這可能會根據具體情況增強像差校正的可能性。-使用具有強烈且相反色差的衍射透鏡來抵消光滑透鏡表面的色差，是這種潛力的一個充分記錄的實例。

PanDao的膠合工藝涵蓋兩個光學表面的膠合，例如將透鏡B（LB）精密膠合至透鏡A（LA）表面：當前，膠合工藝僅適用于球面與平面玻璃光學表面。

-平面透鏡的薄型輪廓可能為減少透鏡表面之間的間距提供更多選擇。-平面透鏡的制造方法與傳統透鏡不同，這在特定情況下可能帶來優勢。-平面透鏡可能為可切換透鏡提供新的機會。-用平面表面替換厚透鏡表面會改變系統中的像差動態，這可能會根據具體情況增強像差校正的可能性。-使用具有強烈且相反色差的衍射透鏡來抵消光滑透鏡表面的色差，是這種潛力的一個充分記錄的實例。

不同的鏡片形狀這個案例可以很容易地適應不同形狀（相位分布）的透鏡。例如，如果您想設計一個平面超透鏡用以應對球面、柱面或軸錐透鏡的使用情況，您只需要使用與您感興趣的透鏡相對應的正確相位公式并生成2D目標相位圖。建立相位/場vs.半徑的庫后，您可以重復使用該庫并快速測試任意形狀透鏡的近場/遠場屬性。

1、超透鏡-菲涅爾透鏡 超構透鏡是超構表面的直接應用，是光子學領域的一項重大進展。傳統透鏡依靠曲率聚焦光線，而超構透鏡由亞波長單元陣列構成，在實現相同光學性能的同時，保持了纖薄輕便的特性。這些高折射率對比度的亞波長單元能對光源產生累積偏折效應。 本案例采用傳統菲涅耳透鏡設計，以驗證超透鏡的有效性。

這種方法對與2D的聚焦超透鏡尚且可用，但對于3D超透鏡或者更為復雜功能的超透鏡來說，僅通過自己手動尋找的方法會大大增加建模的時間，如圖2所示為3D的聚焦超透鏡相位圖和渦旋超透鏡相位圖（這兩張相位圖也是直接通過FDTD腳本進行計算和輸出的）。

圖1.單透鏡初始數據在對系統零部件根據、、C求解初始結構參數時，首先還要根據其、、C的負擔選取零部件結構形式，比如是單透鏡，還是膠合透鏡，還是多片復合透鏡。總之，最后都落實到單透鏡或雙膠合透鏡上，對于消色差系統，特別多的還是雙膠合透鏡上。因此，雙膠合透鏡的設計計算在光學系統初始結構設計過程中十分重要。雙膠合透鏡是由兩片不同光學材料的膠合在一起的光學透鏡結構形式。

摘要透鏡是一種透射光學裝置，通過改變光的相位使光聚焦或散焦。與傳統透鏡不同，超透鏡的優點是能夠在非常薄的層中實現所需的相位變化，使用的結構尺寸在波長量級及以下，而不需要復雜和體積龐大的透鏡組。在這個例子中，我們展示了使用圓柱形介電納米柱超構透鏡的設計過程。由于其納米級結構和高折射率對比度，電磁場的全矢量建模是必不可少的。對于初始配置，使用E. Bayata工作中的參數。

①案例介紹在新的FRED文檔中，添加一個新透鏡，并設置以下參數：圖1.列表上的透鏡設置如果我們嘗試編輯透鏡的表面1并通過“location/orientation”選項卡添加繞X軸的旋轉5°，我們會發現透鏡不允許我們對表面添加傾斜。

雖然這個 2D 示例不會完全再現 3D 菲涅爾透鏡的預期結果，但它可以幫助識別真實透鏡中不同特征的來源，并建議 3D 透鏡可能的設計改進。

構成光學系統最基礎的結構單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學系統進行初始設計階段都必然要從該類結構單元設計為起點。其中透鏡單元中最基礎的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結構形式。

第3步：整體透鏡設計一旦從第2步構建了相位/光場相對于半徑的庫，就有兩種方法可用于設計和分析超透鏡整體：直接仿真：根據上一步的目標相位分布以及其相對于半徑的數據情況，在FDTD中構建和模擬完整的超透鏡。雖然這種方法更直接，但它可能會在內存和仿真時間方面帶來挑戰，尤其是對于較大的超透鏡而言。

與傳統透鏡相比，超透鏡最大的優點就是體積非常微型化，同時實現的功能遠超傳統透鏡，超透鏡可以小到肉眼幾乎不能看見，一片超透鏡就可以取代相機中的透鏡組。 數值孔徑是光學透鏡最重要的基本參量，衡量著光學系統的成像能力，一直以來，各國科學家為增加透鏡的數值孔徑爭相努力。

菲涅爾透鏡（Fresnel lens），是由法國物理學家奧古斯丁·菲涅爾所發明的一種透鏡。此設計原來被應用于燈塔，可以建造更大孔徑的透鏡，其特點是焦距短，且比一般的透鏡的材料用量更少、重量與體積更小。

結論? 本例演示了如何將一個折射透鏡轉換成一個焦距相同的二元衍射透鏡；? 計算了衍射透鏡的PSF和MTF；? 由于離散高度級次產生的雜散光和高階sinc級次。

2、理論 本案例采用傳統菲涅耳透鏡設計，以驗證超透鏡的有效性。 超構透鏡是超構表面的直接應用，是光子學領域的一項重大進展。傳統透鏡依靠曲率聚焦光線，而超構透鏡由亞波長單元陣列構成，在實現相同光學性能的同時，保持了纖薄輕便的特性。這些高折射率對比度的亞波長單元能對光源產生累積偏折效應。

附件下載聯系工作人員獲取附件概述漸進透鏡是自由曲面設計中一個常見話題。為了實現增加光焦度或者控制像差等目的，自由曲面的形狀可以是任意的，而不是簡單地由圓錐系數或者偶次非球面系數這樣的參數方程定義。自由曲面的分析和優化方法與普通透鏡有所不同，本文以一個漸進透鏡為例,介紹這些優化分析方法。

介紹 小透鏡陣列可應用在很多方面，其中包含光束均勻化。本文演示了一個用于在探測器上創建均勻的非相干照度的成像微透鏡陣列的設計。輸入光束具有高斯輪廓，半寬度等于微透鏡陣列大小，并且顯示了其功率輪廓被微透鏡陣列消除掉。