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第3步：整體透鏡設(shè)計一旦從第2步構(gòu)建了相位/光場相對于半徑的庫，就有兩種方法可用于設(shè)計和分析超透鏡整體：直接仿真：根據(jù)上一步的目標(biāo)相位分布以及其相對于半徑的數(shù)據(jù)情況，在FDTD中構(gòu)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(nèi)存和仿真時間方面帶來挑戰(zhàn)，尤其是對于較大的超透鏡而言。

第3步：整體透鏡設(shè)計一旦從第2步構(gòu)建了相位/光場相對于半徑的庫，就有兩種方法可用于設(shè)計和分析超透鏡整體： 直接仿真：根據(jù)上一步的目標(biāo)相位分布以及其相對于半徑的數(shù)據(jù)情況，在FDTD中構(gòu)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(nèi)存和仿真時間方面帶來挑戰(zhàn)，尤其是對于較大的超透鏡而言。

柱分布設(shè)計在設(shè)計柱形分布時，將超構(gòu)透鏡的預(yù)期響應(yīng)和與初始期望函數(shù)的偏差作為輸出：設(shè)置超構(gòu)透鏡設(shè)置超構(gòu)透鏡生成的超結(jié)構(gòu)模擬工作流程步驟#1為了對柱結(jié)構(gòu)的功能進(jìn)行建模，采用了傅里葉模態(tài)法(FMM，也稱為RCWA)。為此，使用帶有通用光柵元件的光柵專用光學(xué)裝置。與設(shè)計階段使用的方法相反，現(xiàn)在的結(jié)果相位包括鄰近不同柱的相互作用。

第3步：整體透鏡設(shè)計一旦從第2步構(gòu)建了相位/光場相對于半徑的庫，就有兩種方法可用于設(shè)計和分析超透鏡整體：直接仿真：根據(jù)上一步的目標(biāo)相位分布以及其相對于半徑的數(shù)據(jù)情況，在FDTD中構(gòu)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(nèi)存和仿真時間方面帶來挑戰(zhàn)，尤其是對于較大的超透鏡而言。

中山大學(xué)希望通過仿真工具在有限時間內(nèi)評估不同的超構(gòu)光學(xué)透鏡方案，靈活更改超構(gòu)光學(xué)透鏡周圍的浸沒材料，模擬材料變化后超構(gòu)透鏡的光學(xué)性能變化，例如焦點大小和效率；仿真結(jié)果必須和實驗結(jié)果相近，從而讓仿真技術(shù)為超構(gòu)光學(xué)透鏡方案節(jié)約時間和設(shè)計成本。

設(shè)計任務(wù)仿真與設(shè)置：單平臺互操作性連接建模技術(shù)：超透鏡連接建模技術(shù)：自由空間傳播接建模技術(shù)：探測器超透鏡設(shè)計工作流程創(chuàng)建理想相位柱直徑與相位值圓柱分布設(shè)計利用所需的光學(xué)函數(shù)和所選類型的超透鏡單元所提供的相位值，可以設(shè)計出橫向分布。

在這篇文章中，我們簡要介紹了使用 OpticStudio 設(shè)計衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）的過程。我們討論了相位面和局部光柵的概念。附件中還提供了一些有用的DLLs，以支持特殊的 DOE 或 metalens 設(shè)計方法。（聯(lián)系我們獲取文章附件） 本文討論了衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）的設(shè)計過程。

柱分布設(shè)計在設(shè)計柱形分布時，將超構(gòu)透鏡的預(yù)期響應(yīng)和與初始期望函數(shù)的偏差作為輸出：設(shè)置超構(gòu)透鏡設(shè)置超構(gòu)透鏡生成的超結(jié)構(gòu)模擬工作流程步驟#1為了對柱結(jié)構(gòu)的功能進(jìn)行建模，采用了傅里葉模態(tài)法(FMM，也稱為RCWA)。為此，使用帶有通用光柵元件的光柵專用光學(xué)裝置。與設(shè)計階段使用的方法相反，現(xiàn)在的結(jié)果相位包括鄰近不同柱的相互作用。

仿真結(jié)果表明，所設(shè)計超透鏡在1um波長下可生成純度高于90% 的渦旋光束，最后分析超透鏡生成的渦旋光束的拓?fù)潆姾蓴?shù)是否符合理論設(shè)計。橫向尺寸僅為20μm×20μm。

超透鏡是一種通過控制表面納米結(jié)構(gòu)來調(diào)制光束的幅度和相位，進(jìn)而實現(xiàn)波前操控（如光束偏轉(zhuǎn)、光束聚焦和偏振分束等）的新型技術(shù)，現(xiàn)有的超透鏡設(shè)計一般分為介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)和金屬諧振結(jié)構(gòu)兩種。一、介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)對于超透鏡的各種應(yīng)用來說，首先需要超透鏡的單元，即介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)的透過相位可以在360°的相位范圍內(nèi)進(jìn)行自由調(diào)制。

如需了解更多發(fā)布詳情或有關(guān)超透鏡設(shè)計和建模的疑問，請聯(lián)系support@infotek.com.cn。

然后，可以使用這些數(shù)據(jù)自動構(gòu)建超透鏡的幾何形狀。最后，對定型幾何進(jìn)行頻域研究，計算焦點周圍的電場分布。

超透鏡和超表面因其操縱電磁場的獨特特性而在科學(xué)上聲名鵲起，如今它們的制造已經(jīng)變得可行。但它們的設(shè)計難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)鏡片，因為必須考慮到納米級構(gòu)件的特性。

如需了解更多發(fā)布詳情或有關(guān)超透鏡設(shè)計和建模的疑問，請聯(lián)系support@infotek.com.cn。

研討會大綱1.Ansys Zemax 軟件介紹2.Ansys Lumerical 軟件介紹3.FDTD 原理講解4.超透鏡設(shè)計思路5.超透鏡設(shè)計案例研討會信息主題：Ansys Zemax & Lumerical 聯(lián)合設(shè)計超透鏡案例時間：2023年6月12日 15:00-15:45主辦方：武漢宇熠科技有限公司參與方式：騰訊會議（會議號：916

超透鏡和超表面因其操縱電磁場的獨特特性而在科學(xué)上聲名鵲起，如今它們的制造已經(jīng)變得可行。但它們的設(shè)計難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)鏡片，因為必須考慮到納米級構(gòu)件的特性。

附件下載聯(lián)系工作人員獲取附件本文討論了衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）的設(shè)計過程。主要目的是為剛接觸這個課題的設(shè)計者提供一個起點，看看OpticStudio有哪些方法可使用。對包括DOE/metalens在內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計總是很棘手，沒有通用的方法來處理所有情況。設(shè)計師需要根據(jù)具體情況決定其設(shè)計策略。

借助光柵耦合器和微透鏡，實現(xiàn)光從光纖向波導(dǎo)的傳播與耦合使用Lumerical亞波長模型插件對可變?nèi)肷涔獾难苌浞瓷溥M(jìn)行仿真，并在Speos軟件中創(chuàng)建光譜錐光圖動畫超透鏡的設(shè)計和仿真仿真軟件可以顯示光如何穿過具有不同元原子布局和尺寸的超透鏡，然后導(dǎo)出用于制造的設(shè)計數(shù)據(jù)。這些仿真技術(shù)，可用于開發(fā)增強(qiáng)現(xiàn)實和緊湊型投影儀應(yīng)用的透鏡。

將超透鏡建模集成到多尺度光學(xué)系統(tǒng)仿真中Frank WyrowskiNovember 2024摘要 摘要 這篇文章探討了近年來備受關(guān)注的超透鏡（metalenses）這一主題。超透鏡是平面透鏡的一種特殊類別，與衍射透鏡和菲涅耳透鏡并列。我們介紹了相關(guān)概念，并展示了 VirtualLab Fusion軟件在模擬和設(shè)計超透鏡方面的能力。

點列圖顯示聚焦效果并不好，即便使用了理想透鏡相位來設(shè)計超透鏡。造成此結(jié)果其中一個原因是微納單元的納米柱半徑值是有限的采樣，其引起的相位變化量是離散的，造成超透鏡組成的相位與理想透鏡相位有偏差。另一個原因是微納單元目前是整齊的二維網(wǎng)格排列，在點列圖上造成水平與垂直方向的十字圖案。