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Alvarez變焦是一個(gè)了不起的光學(xué)系統(tǒng)，其中光學(xué)變焦是由自由曲面鏡頭的橫向位移提供的。這篇解釋了 Alvarez 變焦鏡頭的主要原理，並包括在 Zemax OpticStudio 中對(duì) Alvarez 變焦鏡頭計(jì)算和建模的演示。Luis Walter Alvarez（生於1911 年 6 月 13 日 – 卒於1988 年 9 月 1 日）是美國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家、發(fā)明家和教授。

體積全像在許多類型的光學(xué)系統(tǒng)中很受歡迎，例如：抬頭顯示器（HUD）、擴(kuò)增實(shí)境（AR）和虛擬實(shí)境（VR）的頭戴型顯示器（HMD）。全像能夠?qū)?em>光線繞射到任何所需的角度，其波長(zhǎng)和角度的選擇性使其能夠創(chuàng)造更輕、更緊密的光學(xué)系統(tǒng)。OpticStudio長(zhǎng)期以來(lái)一直支持理想全像的模擬。然而，為了準(zhǔn)確地說(shuō)明體積全像的特性，除了考慮繞射光線的傳播方向外，還必須考慮繞射效率、材料收縮或折射率變化等因素。

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

設(shè)計(jì)流程1.1 相位 -> 微觀結(jié)構(gòu) -> 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在此過(guò)程中，用戶首先使用光線追跡方法設(shè)計(jì)DOE /超穎透鏡所需的相位。然後根據(jù)給定的相位設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)。圖1顯示了該過(guò)程的流程圖。該圖表未涵蓋設(shè)計(jì)的詳細(xì)訊息，例如，微觀結(jié)構(gòu)可以是傳統(tǒng)的閃耀光柵或現(xiàn)代的超穎透鏡。所需的設(shè)計(jì)和製造方法可能會(huì)有所不同，具體取決於微結(jié)構(gòu)的類型。參考文獻(xiàn)[5]顯示了根據(jù)給定的相位輪廓生成閃耀光柵的範(fàn)例。

波前的計(jì)算當(dāng)我們說(shuō)波前時(shí)，事實(shí)上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預(yù)設(shè)使用出瞳作為波前差的計(jì)算參考。因此，當(dāng)我們要計(jì)算一條光線的OPD時(shí)，此光線會(huì)從物面出發(fā)後一路追跡穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，最終到達(dá)像面後，在循原方向後退追跡到 “參考球面”。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)。

因此很明顯的，對(duì)於一個(gè)已知屈光率的鏡片，在不參考任何配戴者或使用環(huán)境等相關(guān)條件的情況下，我們無(wú)法製造出擁有最佳成像品質(zhì)的光學(xué)設(shè)計(jì)。站在眼鏡設(shè)計(jì)者以及製造商的立場(chǎng)，較為關(guān)注的問(wèn)題會(huì)是能否使基本曲線設(shè)計(jì)近可能符合商業(yè)的需求 (例如美觀和成本) ，同時(shí)盡可能的考慮所有設(shè)計(jì)參數(shù)。當(dāng)然，成像品質(zhì)的改善和使用者視力的維護(hù)也必然是設(shè)計(jì)時(shí)不容忽視的考量。

公司開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的跨工藝設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)和工具鏈，形成了電、磁、力、熱多物理場(chǎng)融合分析的研發(fā)流程。這種多尺度、多介質(zhì)、多物理、多系統(tǒng)的協(xié)同開(kāi)發(fā)方法，不僅支持多種混合設(shè)計(jì)，還推動(dòng)了異質(zhì)集成技術(shù)的一體化發(fā)展。在封裝技術(shù)的應(yīng)用中，長(zhǎng)電科技通過(guò)整合從物理約束到微系統(tǒng)架構(gòu)的協(xié)同參數(shù)優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了芯片性能的提升、功耗的降低和質(zhì)量可靠性的增強(qiáng)。

宏觀模型是一種自上而下的建模思想，它考慮了基于傅里葉方程的更微觀的物理過(guò)程，并通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述微納米尺度上傳熱的非傅里葉效應(yīng)。宏觀模型(一般稱為廣義傅立葉定律)包括聲子流體動(dòng)力學(xué)模型、雙相位滯后模型、彈道擴(kuò)散模型、熱氣體模型和粘性熱模型。