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Figure 3 菲涅耳波帶片系統(tǒng)佈局圖但是，如果現(xiàn)在使用POP分析建模相同的情況，則將觀察到光束開(kāi)始聚焦在成像表面上，如圖4所示。在這裡，我們從束腰尺寸為2.6 mm的高斯光束開(kāi)始並將光束聚焦下降到束腰約0.4毫米的斑點(diǎn)。此範(fàn)例說(shuō)明只能使用POP模擬這種類型的結(jié)構(gòu)。Figure 4 菲涅耳波帶片在成像平面上的 POP結(jié)果。

具有這種能力的一個(gè)這樣的設(shè)備是一對(duì)複眼空間光學(xué)積分器陣列。何謂透鏡陣列?透鏡陣列是將單個(gè)光學(xué)元件組裝成單個(gè)光學(xué)元件的二維陣列。它用於將光在圖像平面上從非均勻分佈空間轉(zhuǎn)換為均勻輻照度分佈。使用透鏡陣列的數(shù)位投影系統(tǒng)通常與具有提供半準(zhǔn)直入射光的拋物面反射器的燈組件結(jié)合使用。目前，它們主要用於 LCD 數(shù)位元元投影光引擎，以向空間光調(diào)製器照明平面提供均勻照明。

但是，在此限制下，使用 Laguerre-Gaussian DLL 在 OpticStudio 中對(duì)這些模態(tài)進(jìn)行建模在計(jì)算上更有效。隨著 e 接近 ∞，當(dāng)由 Ince-Gaussian DLL 計(jì)算的特徵值解發(fā)散時(shí)，就會(huì)到達(dá)一個(gè)點(diǎn)。這種發(fā)散行為是計(jì)算算法的限制。當(dāng)達(dá)到發(fā)散點(diǎn)時(shí)，Ince-Gaussian DLL 產(chǎn)生的結(jié)果變得不準(zhǔn)確。

此外還有一點(diǎn)是我們需要特別注意的，範(fàn)例所使用的設(shè)計(jì)方法忽略了大部分的複雜人眼結(jié)構(gòu)，此處我們僅考慮瞳孔的大小，且此時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)的眼睛也是不被納入考量的。如下圖，對(duì)一個(gè)遠(yuǎn)視的眼睛而言，其遠(yuǎn)點(diǎn)球位於眼球的後方。在OpticStudio中，眼科鏡片的設(shè)計(jì)看起來(lái)是十分簡(jiǎn)單的。我們可以輸入鏡片後表面頂點(diǎn)處的屈光率作為此表面的一組解，此時(shí)系統(tǒng)便只剩鏡片前表面的曲率半徑(或稱為基本曲線)這個(gè)唯一變數(shù)。

Chong 先生指出：「由於憑傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)的設(shè)計(jì)方式已經(jīng)無(wú)法完全掌握日新月異的產(chǎn)品，因此以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?CAE 分析計(jì)算來(lái)決定模具設(shè)計(jì)品質(zhì)已成為該公司的絕佳競(jìng)爭(zhēng)力和業(yè)務(wù)著力點(diǎn)，模流分析結(jié)果更是有效說(shuō)服客戶修改設(shè)計(jì)的優(yōu)質(zhì)工具。」

範(fàn)例檔案可由文章頂端的連結(jié)下載。注意，上圖中Jones Matrix表面並沒(méi)有曲率半徑(Radius)的欄位。如上一個(gè)小節(jié)所說(shuō)，這種表面通常用在準(zhǔn)直光束垂直入射的情況，因此必須是一個(gè)平面。我們可以在下圖的分類數(shù)據(jù)報(bào)告(Prescription data)看到矩陣中的元素已被輸入鏡頭數(shù)據(jù)編輯器(Lens Data Editor)。

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經(jīng)過(guò)一番如魔術(shù)般建設(shè)性以及破壞性干涉後，最後的結(jié)果可以用巨觀的反射以及穿透?jìng)S數(shù)來(lái)表示。入射光的電場(chǎng)並非用單一個(gè)點(diǎn)來(lái)描述，相對(duì)的，我們會(huì)假設(shè)該電場(chǎng)比多重光束干涉發(fā)生的區(qū)域更大許多。在Zemax OpticStudio中，我們使用field係數(shù)來(lái)表示這個(gè)結(jié)果，這些係數(shù)已經(jīng)被薄膜膜層的程式驗(yàn)證過(guò)許多次。

此參考球面的球心是主光線與像面的交點(diǎn)，半徑是主光線與像面交點(diǎn)到主光線與出瞳面的焦點(diǎn)。然後我們就計(jì)算這條光線的總光程，並扣去主光線的光程 (因此主光線的光程差永遠(yuǎn)為零，因?yàn)樗旧砭褪橇愕膮⒖?em>點(diǎn))。要驗(yàn)證這個(gè)敘述，讓我們打開(kāi)這個(gè)內(nèi)建範(fàn)例： \Documents\Zemax\Samples\Sequential\Objectives\Double Gauss 28 degree field.ZMX。

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為了對(duì)VHG進(jìn)行建模，需要使用高效的Kogelnik理論或嚴(yán)格耦合波分析（RCWA）等算法。 圖1（a）所示的SRG，可以通過(guò)幾種方法製造，如電子束寫入，光刻，納米壓印，或鑽石車削。與VHG不同，SRG沒(méi)有空間變化的折射率。相反，光柵的表面是由周期性的微結(jié)構(gòu)組成的。為了對(duì)SRG進(jìn)行建模，需要採(cǎi)用類似傅里葉模態(tài)法（也叫RCWA）的算法。本文將介紹VHG的工具。

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