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同時(shí)具有折射和衍射表面的混合透鏡已成為一種極具潛力的解決方案應(yīng)用于多種領(lǐng)域。在此案例中，我們將演示混合目鏡的一個(gè)例子，其中利用衍射透鏡表面對色差進(jìn)行了校正。由ZemaxOpticStudio?進(jìn)行初始化設(shè)計(jì)，并導(dǎo)入VirtualLab Fusion進(jìn)行進(jìn)一步研究。建模可以基于期望的波前相位響應(yīng)或者考慮實(shí)際的衍射表面結(jié)構(gòu)（以連續(xù)或量化的方式）進(jìn)行。 1.

摘要同時(shí)具有折射和衍射表面的混合透鏡已成為一種極具潛力的解決方案應(yīng)用于多種領(lǐng)域。在此案例中，我們將演示混合目鏡的一個(gè)例子，其中利用衍射透鏡表面對色差進(jìn)行了校正。由ZemaxOpticStudio?進(jìn)行初始化設(shè)計(jì)，并導(dǎo)入VirtualLab Fusion進(jìn)行進(jìn)一步研究。建模可以基于期望的波前相位響應(yīng)或者考慮實(shí)際的衍射表面結(jié)構(gòu)（以連續(xù)或量化的方式）進(jìn)行。 2.

摘要同時(shí)具有折射和衍射表面的混合透鏡已成為一種極具潛力的解決方案應(yīng)用于多種領(lǐng)域。在此案例中，我們將演示混合目鏡的一個(gè)例子，其中利用衍射透鏡表面對色差進(jìn)行了校正。由ZemaxOpticStudio?進(jìn)行初始化設(shè)計(jì)，并導(dǎo)入VirtualLab Fusion進(jìn)行進(jìn)一步研究。建模可以基于期望的波前相位響應(yīng)或者考慮實(shí)際的衍射表面結(jié)構(gòu)（以連續(xù)或量化的方式）進(jìn)行。 2.

摘要同時(shí)具有折射和衍射表面的混合透鏡已成為一種極具潛力的解決方案應(yīng)用于多種領(lǐng)域。在此案例中，我們將演示混合目鏡的一個(gè)例子，其中利用衍射透鏡表面對色差進(jìn)行了校正。由ZemaxOpticStudio?進(jìn)行初始化設(shè)計(jì)，并導(dǎo)入VirtualLab Fusion進(jìn)行進(jìn)一步研究。建模可以基于期望的波前相位響應(yīng)或者考慮實(shí)際的衍射表面結(jié)構(gòu)（以連續(xù)或量化的方式）進(jìn)行。 2.

摘要同時(shí)具有折射和衍射表面的混合透鏡已成為一種極具潛力的解決方案應(yīng)用于多種領(lǐng)域。在此案例中，我們將演示混合目鏡的一個(gè)例子，其中利用衍射透鏡表面對色差進(jìn)行了校正。由ZemaxOpticStudio?進(jìn)行初始化設(shè)計(jì)，并導(dǎo)入VirtualLab Fusion進(jìn)行進(jìn)一步研究。建模可以基于期望的波前相位響應(yīng)或者考慮實(shí)際的衍射表面結(jié)構(gòu)（以連續(xù)或量化的方式）進(jìn)行。 2.

消色差混合目鏡的建模 具有折射和衍射表面的混合光學(xué)透鏡已被證明有許多應(yīng)用。作為一個(gè)案例，我們展示了一個(gè)此種結(jié)構(gòu)的混合目鏡，即包括折射和衍射表面。案例重點(diǎn)分析了如何利用衍射光學(xué)的色散特性來校正色差。

探測器 交互式建模技術(shù)：消色差透鏡 消色差透鏡 現(xiàn)有的建模技術(shù)與曲面的相互作用： 有兩種建模技術(shù)可用于計(jì)算與表面的相互作用

因此，需要為系統(tǒng)中的每個(gè)元素建立一個(gè)合適的模型，在精度和速度之間取得良好的平衡：1.消色差透鏡2.分束器3.自由空間傳播4.帶樣本的反射鏡5.參考鏡6.探測器交互式建模技術(shù)：消色差透鏡 消色差透鏡現(xiàn)有的建模技術(shù)與曲面的相互作用： 有兩種建模技術(shù)可用于計(jì)算與表面的相互作用。

摘要 具有折射表面和衍射表面的混合透鏡在不同應(yīng)用中已成為一種很有前途的解決方案。在這里，我們展示了一個(gè)混合目鏡的例子，其中一個(gè)用真實(shí)表面建模的衍射透鏡被用來糾正色差。利用局部線性光柵近似（LLGA）電磁場求解器處理衍射光柵結(jié)構(gòu)的傳播，并結(jié)合薄透鏡組元近似（TEA）和傅里葉模態(tài)法（FMM）作為基礎(chǔ)局部求解器。內(nèi)部精度準(zhǔn)則控制兩種算法中哪一種使用在哪個(gè)橫向位置。

消色差混合目鏡的建模 從Zemax OpticStudio導(dǎo)入了一種具有衍射透鏡表面的混合目鏡，用于校正色差，并在VirtualLab Fusion中進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，主要包括用不同量化方案對實(shí)際衍射表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。

具有折射表面和衍射表面的混合透鏡在不同應(yīng)用中已成為一種很有前途的解決方案。在這里，我們展示了一個(gè)混合目鏡的例子，其中一個(gè)用真實(shí)表面建模的衍射透鏡被用來糾正色差。利用局部線性光柵近似（LLGA）電磁場求解器處理衍射光柵結(jié)構(gòu)的傳播，并結(jié)合薄透鏡組元近似（TEA）和傅里葉模態(tài)法（FMM）作為基礎(chǔ)局部求解器。內(nèi)部精度準(zhǔn)則控制兩種算法中哪一種使用在哪個(gè)橫向位置。

1.3 參數(shù)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(xì)的矢高進(jìn)行建模，並使用傳統(tǒng)的光線追跡引擎設(shè)計(jì)DOE並進(jìn)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(qiáng)）時(shí)才有效。因此，該方法不適用於超穎透鏡。

建模消色差四分之一波片 現(xiàn)在，讓我們?yōu)閷拵Ч庠?em>建模消色差波片。在附件中可以找到一個(gè)名為 “Achromatic wave plate.ZAR” 的示例文件。消色差波片可以被視為與消色差透鏡功能相同，即兩個(gè)或多個(gè)不同材料的波片組合起來可以抵消色散。比如以下網(wǎng)站：https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?

在 OpticStudio 中，許多表面除了可以定義折射光焦度以外，還可以定義衍射光焦度。衍射光焦度與材料折射率和表面矢高無關(guān)，但可以改變光的相位。有關(guān)建立衍射光學(xué)表面的詳細(xì)信息，見文章“OpticStudio 建模衍射光學(xué)表面”。Binary2 中的衍射光焦度會在光學(xué)表面的截面上引入連續(xù)的相位變化：其中系數(shù) Ai 的單位為弧度。

VirtualLab Fusion的快速物理光學(xué)傳播技術(shù)允許對典型透鏡進(jìn)行精確建模，并計(jì)算不同級衍射透鏡的衍射效率。 混合透鏡結(jié)合了傳統(tǒng)折射元件和衍射結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，因此在不同的光學(xué)應(yīng)用中成為一種有前途的方法。特別地，折射和衍射表面色散的相反符號使得能夠校正色差。

混合透鏡結(jié)合了經(jīng)典折射元件和衍射結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，因此在不同光學(xué)應(yīng)用中成為一種很有前景的方法，例如用于治療白內(nèi)障的人工晶狀體植入。特別是，折射率和衍射表面的相反色散符號使色差的校正成為可能。為了精確地建模和設(shè)計(jì)這種混合元件，有必要通過系統(tǒng)對衍射效應(yīng)進(jìn)行深入分析。這包括評估實(shí)際結(jié)構(gòu)的衍射效率與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)的快速精確計(jì)算相結(jié)合。

4.材料可選性多：可以將衍射光學(xué)元件的面形結(jié)構(gòu)刻蝕在石英材料、電介質(zhì)、金屬材料和一些光學(xué)性質(zhì)不理想紅外材料上，而傳統(tǒng)光學(xué)一般不會選擇這些半導(dǎo)體材料。此外，衍射光學(xué)元件還可以利用這些紅外材料在寬波段上消除色差。5.光學(xué)功能多：衍射光學(xué)元件可以產(chǎn)生球面、非球面、環(huán)形面、錐形面等任意期望的波面。與傳統(tǒng)光學(xué)器件相比，大大增加了應(yīng)用功能。 眾所周知，如果在鏡頭里面使用 DOE面型，可以校正透鏡的色差。

混合透鏡結(jié)合了經(jīng)典折射元件和衍射結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，因此在不同光學(xué)應(yīng)用中成為一種很有前景的方法，例如用于治療白內(nèi)障的人工晶狀體植入。特別是，折射率和衍射表面的相反色散符號使色差的校正成為可能。 為了精確地建模和設(shè)計(jì)這種混合元件，有必要通過系統(tǒng)對衍射效應(yīng)進(jìn)行深入分析。這包括評估實(shí)際結(jié)構(gòu)的衍射效率與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)的快速精確計(jì)算相結(jié)合。

建模消色差四分之一波片現(xiàn)在，讓我們?yōu)閷拵Ч庠?em>建模消色差波片。在附件中可以找到一個(gè)名為 “Achromatic?wave?plate.ZAR” 的示例文件。消色差波片可以被視為與消色差透鏡功能相同，即兩個(gè)或多個(gè)不同材料的波片組合起來可以抵消色散。比如以下網(wǎng)站：https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?

建模消色差四分之一波片 現(xiàn)在，讓我們?yōu)閷拵Ч庠?em>建模消色差波片。在附件中可以找到一個(gè)名為 “Achromatic wave plate.ZAR” 的示例文件。消色差波片可以被視為與消色差透鏡功能相同，即兩個(gè)或多個(gè)不同材料的波片組合起來可以抵消色散。 列舉 “石英” 和 “氟化鎂” 作為消色差波片的材料。