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摘要 貝塞爾光束由于其擴展的聚焦深度在許多應用中十分有用。在本例中，我們展示了如何從單模光纖的輸出中產生貝塞爾光束。不同于利用準直透鏡和錐透鏡的傳統方法，我們設計了一個集透鏡和錐透鏡功能于一體的全息光學元件(HOE)。這種光路是在VirtualLab Fusion中內置的。我們檢查了HOE的功能并檢查了HOE背后的光場演變。

摘要 貝塞爾光束由于其擴展的聚焦深度在許多應用中十分有用。在本例中，我們展示了如何從單模光纖的輸出中產生貝塞爾光束。不同于利用準直透鏡和錐透鏡的傳統方法，我們設計了一個集透鏡和錐透鏡功能于一體的全息光學元件(HOE)。這種光路是在VirtualLab Fusion中內置的。我們檢查了HOE的功能并檢查了HOE背后的光場演變。

由於此功能，Alvarez 變焦在智慧型手機等纖薄應用中非常有用。圖1. 傳統光學變焦鏡頭（左）和Alvarez變焦鏡頭（右）Alvarez 鏡組如何運行 要首先了解 Alvarez 縮放的工作原理，我們應該看看 Alvarez 鏡組。每個 Alvarez 透鏡都是一個自由曲面光學元件，只有一個對稱平面。 Fig 3.

本文演示了如何利用全息技術在序列模式下建立一個用于增強現實的光學系統。 增強現實系統和全息圖 全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。全息系統的使用中存在兩個不同的階段：構造階段和重構階段，分別適用于全息圖的構建和作為光學元件的使用。

因此，這種限制要求投影器設計包含均勻照明的空間光調製器 - 通常採用 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，需要一種設備來“去高斯”，或在空間上將非均勻光束輪廓轉換為均勻光束輪廓。具有這種能力的一個這樣的設備是一對複眼空間光學積分器陣列。何謂透鏡陣列?透鏡陣列是將單個光學元件組裝成單個光學元件的二維陣列。

為了從全息圖中獲得衍射光的方向，構造光束必須經過準直，光束2必須匯聚成一個虛擬焦點。我們需要使用全息圖進行反射，所以它的材質必須設置為“ 鏡面 (Mirror) ”。這明確地表明OpticStudio光線在到達全息圖表面后將以相反的方向傳播。 根據這個思路，我們將構造光源點的坐標 (x, y, z) 設置如下。光束1是準直光束 (0, -∞, -∞) 。

為了從全息圖中獲得衍射光的方向，構造光束必須經過準直，光束2必須匯聚成一個虛擬焦點。我們需要使用全息圖進行反射，所以它的材質必須設置為“ 鏡面 (Mirror) ”。這明確地表明OpticStudio光線在到達全息圖表面后將以相反的方向傳播。根據這個思路，我們將構造光源點的坐標 (x, y, z) 設置如下。光束1是準直光束 (0, -∞, -∞) 。

過去，Sultanova等人發表了 15種光學塑膠的折射率資料(參考資料2)，每種材料都有8個波長的資料，並同時計算了每個材料的阿貝數 (V)。每個OpticStudio的眼科光學塑膠材料 (包含現在使用的這個) 都是先假設其色散曲線、折射率、阿貝數均與Sultanova的塑膠相似，接著利用Conrady公式，從NF、Nd、Ne及NC的數值中建立材料檔案。

本文演示了如何利用全息技術在序列模式下建立一個用于增強現實的光學系統。增強現實系統和全息圖全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。全息系統的使用中存在兩個不同的階段：構造階段和重構階段，分別適用于全息圖的構建和作為光學元件的使用。有關該主題的詳細內容，請參考文章：“如何在OpticStudio中建模全息圖”。

為了從全息圖中獲得衍射光的方向，構造光束必須經過準直，光束2必須匯聚成一個虛擬焦點。我們需要使用全息圖進行反射，所以它的材質必須設置為“ 鏡面 (Mirror) ”。這明確地表明OpticStudio光線在到達全息圖表面后將以相反的方向傳播。 根據這個思路，我們將構造光源點的坐標 (x, y, z) 設置如下。光束1是準直光束 (0, -∞, -∞) 。

顏色變化對應於返迴光強度的變化。 這表明發生了重大變化。代表性的OCT系統如下所示。 光束應均勻地分成兩臂，其中一個在樣品體積上會聚，以最小化給定掃描的照射面積。 光源應為一束準直的寬帶光束；大帶寬意味著低相干性和高精度定位產生相干性的深度。深度掃描也稱為軸向掃描或A掃描，它根據反射到樣品中的距離來測量反射光的強度。

所有這三種解決方案都可以在物理光學傳播 (POP) 中的 OpticStudio 中建模。一旦確定了由這些解決方案中的任何一個定義的光束的輸入分佈，就會使用 POP 將光束傳播通過感興趣的光學系統。

衍射光學元件在您的激光系統中將會有以下功能：? 控制衍射和干涉效應? 客戶自定義激光光束分束后的每束光的功率? 設計已確定特性的散射板? 激光光束強度整形? 使激光系統緊湊? 產生任意的2D強度分布? 使用IFTA快速優化成百上千個參數 一個衍射光分束器元件的一個周期的二元高度輪廓衍射光分束器 衍射光束分束器可以將一束激光分成自定義數目的光束

繞射光學元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學系統設計中越來越受歡迎，其應用範圍從手機鏡頭到AR / VR耳機，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統進行模擬和設計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設計人員需要根據具體情況決定其系統的策略。

2017年，Shusteff等[159]首次提出基于光聚合的體積制造方法，如圖11(a)所示。利用相位LC-SLM生成X、Y、Z方向的全息圖，使三個方向全息圖案形成的光場再次通過兩個45°棱鏡后在光刻膠中疊加，控制相交3D空間中的光強度超過閾值而發生固化反應，清洗掉未固化的光刻膠便可形成三維零件，如圖11(b)所示。這些結構以單次曝光的形式可在5~10s的時間內打印完成。

在 OpticStudio 中創建的光學設計可以無縫轉換為原始 CAD 元件，並且所有光學資訊都完好無損。使用 OpticsBuilder，機構工程師可以創建複雜的透鏡邊緣、安裝特徵和模組外殼，同時利用 Zemax 光線追跡直接查看這些元件如何影響光學性能。在這種情況下，鏡頭邊緣可能會為雜散光提供路徑以污染圖像。

全息圖具有兩個特別的步驟：構造步驟和重建步驟，分別用于說明全息圖的構建及其作為光學元件的使用。在構建過程中，兩束相干光（稱為構造光）相互干涉，它們的干涉被記錄在感光板上。全息圖就是被繪制出來的干涉圖。它帶有干擾結構光束的特征。在重建步驟中，當被讀出光所照射時，它像衍射光柵一樣帶有衍射構造光的特性。

通過疊加準直透鏡透過率函數和軸錐鏡透過率函數生成HOE的結構，利用探測器探查后方光場的分布。圖1. HOE產生具有長焦深的貝塞爾光束建模過程光路編輯器如圖2所示，HOE放置在光源后方1.5mm位置，在HOE后700μm處放置了一個探測平面。探測器602、601和600分布探測HOE前表面、后表面和HOE后700μm的光場分布。圖2.

利用共封裝光學技術，我們能夠耦合兩個不同尺寸的波導（輸入波導和輸出波導），使光在兩者之間傳輸時具有低衰減或最小的信號損耗。這些連接結構有望成為光子PIC的基本構建單元，從而可用光子元件取代電子元件。因為光的傳輸速度比電子的速度快，這意味著，從理論上電路可以實現更快的運行速度和更高的數據傳輸速度，因此，未來PIC預計將備受青睞。如何對衍射光學元件進行仿真和設計？

案例設置與操作模型構建基于 OAS 軟件三維建模與相干光仿真能力搭建全息光路模型，選用高斯相干光源，經分束元件形成物光與參考光支路。物光經擴束準直照射物體后攜帶信息抵達記錄面，參考光經角度調控與物光形成穩定干涉場。軟件調用標準元件庫與材料數據庫，精準配置膜層、偏振、光敏介質參數，模型幾何結構與光學特性與實際工程裝置高度一致。