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陣列透鏡是照明系統中有用的光學元件。它是將單個光學元件組裝或形成為單個光學元件的二維陣列，用於在照明平面上將光從非均勻分佈空間轉換為均勻輻照度分佈。這篇文章討論了複眼空間光學積分器在數位投影機中的使用，以及如何在 OpticStudio 中對此類元素進行建模。在數位投影器設計中，我們希望確保數位光源在輻照度分佈方面與投影圖像相匹配。

本文介紹了眼科鏡片的設計原理，並討論了鏡片、眼睛和視覺環境中對鏡片設計十分關鍵的參數，其中包括了常見鏡片材料（涵蓋了玻璃和聚合物）的玻璃目錄。本文不包括漸進式鏡片設計，儘管漸進式鏡片時常根據一般的鏡片曲率原則進行設計，但這些基礎的原則多以消除近視為目的，無法為特殊用途的鏡片設計提供太多的幫助。

一般而言，偏振片和玻板(waveplate)確實是用在準直入射光線或發散角(divergence angle)極小的情況下。假如是入射光束是準直的，且與Jones Matrix互相垂直。我們可以經由 k ? E = 0以及傳播向量k具有{0, 0, 1}分量，這兩個前提得知Ez一定為0。同時，我們可以利用Ex和Ey表示入射光的偏振態。

場追跡：光束參數探測器結果? VirtualLab提供了多種數值探測器。? 利用光束參數檢測器獲得左圖的結果,其評估是基于第二動量法。? 結果中的小發散角同樣說明了光束的高準直性。? 由于光束切趾，光束質量(M2)微量減小。由于激光光束具有發散性，M2在X和Y方向上有不同的減小量。10.

→準直非常好9.場追跡：光束參數探測器結果?VirtualLab提供了多種數值探測器。?利用光束參數檢測器獲得左圖的結果,其評估是基于第二動量法。?結果中的小發散角同樣說明了光束的高準直性。?由于光束切趾，光束質量(M2)微量減小。由于激光光束具有發散性，M2在X和Y方向上有不同的減小量。

1.3 參數化 DOE 矢高 -> 利用 FFT/Huygens PSF 光線追跡除了使用相位輪廓來表示DOE之外，還可以直接在序列模式下對詳細的矢高進行建模，並使用傳統的光線追跡引擎設計DOE並進行FFT和Huygens PSF之類的分析。此方法僅在DOE的特徵尺寸不太接近波長尺度（矢量繞射效果很強）時才有效。因此，該方法不適用於超穎透鏡。

此類模式可以在 OpticStudio 中使用 POP 設置對話框中的內置“高斯腰”光束定義進行建模：此模式的主要輸入是 X 和 Y 中束腰以及 X 和 Y 中光束的階數。以上設置演示瞭如何對 X 和 Y 中具有相同腰尺寸的 (0,0) 模式進行建模，對應於單模高斯光束。

在此示例中，我們將使用840 nm中心波長，60 nm FWHM光源，該光源透過以下方式在空氣中提供5μm的軸向分辨率：這些光譜特性來自Superlum市售的超發光二極管，它具有生物成像的共同波長和足夠高的分辨率的帶寬。 我們將忽略準直光學，而是從入射光束進入干涉儀開始。

(a) 表面反射光柵 (b) 體積全像光柵 圖1(b)所示的VHG是通過在感光材料薄膜上曝光兩個或多個光束來製造。然後將薄膜進行化學或熱顯影：這就是光柵。光柵上的表面是光滑的，但光柵內部的折射率是正弦調變的。為了對VHG進行建模，需要使用高效的Kogelnik理論或嚴格耦合波分析（RCWA）等算法。

Alvarez變焦的一般表示及其與傳統光學變焦的比較我們的 Alvarez 變焦鏡頭的核心是無焦伽利略系統。第一對Alvarez鏡組代表伽利略系統的物鏡，而第二對Alvarez鏡組代表目鏡。要了解更多資訊，您可以在 MyZemax.com 找到以下文章，這些文章將介紹如何在 OpticStudio 中對 Alvarez 變焦鏡頭進行建模並查看真實範例！

此模式不允許對當前鏡頭系統或使用者介面進行更改（即：在這種模式下只允許對系統的副本進行更改）。自訂分析可以用C++ (COM)或C# (.NET)編寫。本文的自訂分析是用C#編寫的。有關自訂分析的更多資訊，請點擊程式設計(Programming)選項卡>關於ZOS-API (About the ZOS-API) >自訂分析 (User Analysis)，查看內置幫助檔。

圖2 FRED模擬帶有噪聲的高斯激光光束的能量圖 接下來，利用兩個相同的平凸透鏡來設置一個空間濾波器，如圖3所示。在放置第二個透鏡到模型之前，FRED最佳幾何聚焦特性可以用來確定小孔的最佳位置。這個位置也可以作為放置第二平凸透鏡的參考點，使得出射光束是完全準直的。

案例設置與操作光源構建采用點光源模擬激光二極管發光特性，在軟件光源庫中設定波長為 0.635μm，匹配可見光波段應用場景。核心元件配置搭建包含準直透鏡與分束器的光學系統，準直透鏡選用 BK7 玻璃材料，基于光的折射原理設計曲面參數；分束器.content 表面賦予堆棧膜層，利用薄膜特性優化光束分光與傳輸效率。

?BDS.0001: 利用物鏡對半導體激光光束的準直(download)?BDS.0002: 非球面后焦點的研究(download)?BDS.0003: 用于激光束聚焦的雙膠合透鏡優化(download)?現在就下載VirtualLab Fusion試用版Download 光束傳輸系統（BDS.001）物鏡二極管激光器光束的準直1.系統說明

本案例介紹利用衍射擴散器使準分子激光光束均勻化，通過優化擴散器以生成一個圓形的top hat。

14μm空間濾波器內的Gabor分解 在FRED中模擬的一個空間濾波系統如圖2所示。創建了相干準直的He-Ne激光束。光源由直徑為6mm的橢圓孔徑內的21*21條光線組成。光線通過焦距為52mm的平凸透鏡?？臻g濾波器放置在焦點上。空間濾波器的直徑是基于透鏡焦距和光束直徑計算而得。

14μm空間濾波器內的Gabor分解 在FRED中模擬的一個空間濾波系統如圖2所示。創建了相干準直的He-Ne激光束。光源由直徑為6mm的橢圓孔徑內的21*21條光線組成。光線通過焦距為52mm的平凸透鏡?？臻g濾波器放置在焦點上?？臻g濾波器的直徑是基于透鏡焦距和光束直徑計算而得。

VirtualLab是由LightTrans International(Jena, Germany; www.lighttrans.com)開發的物理光學仿真工具，可以用于大多數DOE元件（包括分束器和光束整形器）的仿真，利用這款軟件，我們在Holo / Or的團隊研究了USP激光器對DOE功能的影響。

第三種是硅基液晶空間光調制器(LC-SLM)。其優點有二：一是通過精確控制液晶分子長軸與入射光偏振方向的夾角，可以對光場的振幅進行256階灰度調制；二是利用液晶分子長軸沿光軸Z向偏轉可以調制光束的相位延遲，實現獨立調制光場相位。因液晶偏轉的響應較慢，因此這類器件的加載頻率較低，一般在100Hz以內。

本案例介紹利用衍射擴散器使準分子激光光束均勻化，通過優化擴散器以生成一個圓形的top hat。