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我們?cè)谝粋€(gè)光學(xué)系統(tǒng)中有幾組透鏡元件，它們沿著光軸沿著預(yù)定義的軌跡移動(dòng)，從而提供了光學(xué)系統(tǒng)最終焦距（變焦係數(shù)）的變化。在 Alvarez變焦鏡頭的情況下，我們有一對(duì)所謂的Alvarez鏡頭，這些鏡頭元件相互之間的橫向位移提供了光學(xué)系統(tǒng)焦距的變化。傳統(tǒng)變焦鏡頭與 Alvarez變焦鏡頭的主要區(qū)別在於，傳統(tǒng)系統(tǒng)鏡頭沿光軸運(yùn)動(dòng)，而Alvarez系統(tǒng)鏡頭則沿垂直於光軸的方向運(yùn)動(dòng)。

因此，這種限制要求投影器設(shè)計(jì)包含均勻照明的空間光調(diào)製器 - 通常採(cǎi)用 LCD 面板的形式。理論上，這聽起來很容易，但這種面板上的源光束通常是高斯的（即不均勻）。因此，需要一種設(shè)備來“去高斯”，或在空間上將非均勻光束輪廓轉(zhuǎn)換為均勻光束輪廓。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。

繞射光學(xué)元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來越受歡迎，其應(yīng)用範(fàn)圍從手機(jī)鏡頭到AR / VR耳機(jī)，從3D傳感到照明。但是，對(duì)於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計(jì)總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。

此外，遠(yuǎn)點(diǎn)會(huì)是視網(wǎng)膜的光學(xué)共軛，因此眼鏡鏡片的功能就是把偏離的影像修正到遠(yuǎn)點(diǎn)球上。人眼的瞳孔在此系統(tǒng)中充當(dāng)光圈的角色，且當(dāng)視線移動(dòng)時(shí)，瞳孔將同步的以眼球?yàn)橹行霓D(zhuǎn)動(dòng)。物平面通常是設(shè)定在無(wú)限遠(yuǎn)，雖然一個(gè)近的物平面可以用來達(dá)成不同的鏡片設(shè)計(jì)。下面的例子展示了設(shè)計(jì)的原則。無(wú)窮遠(yuǎn)的光線經(jīng)過一個(gè)-3.00D的透鏡後發(fā)散，並在半徑1/3公尺遠(yuǎn)點(diǎn)球上形成一個(gè)虛像，此時(shí)遠(yuǎn)點(diǎn)球的球心在透鏡後表面的頂點(diǎn)上。

在 OpticStudio 中創(chuàng)建的光學(xué)設(shè)計(jì)可以無(wú)縫轉(zhuǎn)換為原始 CAD 元件，並且所有光學(xué)資訊都完好無(wú)損。使用 OpticsBuilder，機(jī)構(gòu)工程師可以創(chuàng)建複雜的透鏡邊緣、安裝特徵和模組外殼，同時(shí)利用 Zemax 光線追跡直接查看這些元件如何影響光學(xué)性能。在這種情況下，鏡頭邊緣可能會(huì)為雜散光提供路徑以污染圖像。

光學(xué)相干斷層掃描（OCT）是一種斷層成像系統(tǒng)，可以根據(jù)從圖像反射或散射的光生成橫截面或三維圖像。 醫(yī)用組織成像是該系統(tǒng)的最典型應(yīng)用，因?yàn)镺CT安全且具有高分辨率，儘管光可以穿透的深度限制在毫米量級(jí)。OCT測(cè)量系統(tǒng)依賴於邁克森干涉儀 (Michelson interferometer)，使得從參考物反射的光與樣品之間的相干性表明散射光源自樣品中與參考鏡的位置相對(duì)應(yīng)的深度。

然後將薄膜進(jìn)行化學(xué)或熱顯影：這就是光柵。光柵上的表面是光滑的，但光柵內(nèi)部的折射率是正弦調(diào)變的。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。