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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。

這些模式的電場分佈可以寫成Laguerre polynomials。可以使用 OpticStudio 安裝提供的“Laguerre beam”DLL 在 OpticStudio 中對此類模式進(jìn)行建模：該模型的輸入是光束在徑向 (n) 和方位角 (l) 方向上的順序、束腰 (wo) 和模式旋轉(zhuǎn)角 (phi0)。

透射和反射全像的繞射波和穿透波的TE(橫向電場)的偏振電場可以用以下4個(gè)公式計(jì)算。注意，在這個(gè)理論中，能量被假設(shè)為只在入射波、零階（直射波）和一階繞射波之間交換。若要消除這個(gè)限制，需要嚴(yán)格耦合波分析理論。對於TM(橫向磁場)極化，我們可以簡單地將κ替換為κTM，如下所示，仍然使用前面的公式。

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