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注意，採(cǎi)用這種結(jié)構(gòu)，透鏡的最大允許直徑可能嚴(yán)格取決於入射光束的相干程度和透鏡焦距。本文將不討論設(shè)計(jì)帶區(qū)透鏡的原理。Figure 3 菲涅耳波帶片系統(tǒng)佈局圖但是，如果現(xiàn)在使用POP分析建模相同的情況，則將觀察到光束開(kāi)始聚焦在成像表面上，如圖4所示。在這裡，我們從束腰尺寸為2.6 mm的高斯光束開(kāi)始並將光束聚焦下降到束腰約0.4毫米的斑點(diǎn)。

後表面可以是平面、球面、圓錐面、多項(xiàng)式非球面或環(huán)形表面。這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優(yōu)化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個(gè)矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個(gè)矩形透鏡都可以看作一個(gè)球面透鏡的矩形區(qū)域。其它可以用於該應(yīng)用程式的物體包括透鏡陣列2物件和六邊形透鏡陣列(Hexagonal Lenslet Array)物件。

透鏡參數(shù)在光學(xué)設(shè)計(jì)上常使用的最小化Seidel斜向像散的方法可透過(guò)在OpticStudio的評(píng)價(jià)函數(shù)中加入ASTI操作數(shù)達(dá)成目的，此時(shí)我們將目標(biāo)值設(shè)為0、加大權(quán)重，並且使用單一波長(zhǎng)。在縮小遠(yuǎn)點(diǎn)球面上最小模糊圈的方面，我們可以透過(guò)OpticStudio的預(yù)設(shè)優(yōu)化函數(shù)和光點(diǎn)半徑標(biāo)準(zhǔn)等功能達(dá)成目的。

智慧型手機(jī)鏡頭模組用於智慧型手機(jī)相機(jī)的鏡頭模組非常複雜，每個(gè)模組都包含多個(gè)鏡頭元件。追求更好的成像性能，加上需要模組盡可能小以增強(qiáng)手機(jī)的美感，需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)形式。透鏡的形狀通常是高度非球面的。注塑成型塑料通常用於以低成本大批量生產(chǎn)此類鏡片。設(shè)計(jì)需求智慧型手機(jī)鏡頭通常必須在寬視野和低 f 值下工作。隨著手機(jī)變得更薄，軌道總長(zhǎng)度通常小於 5 毫米。

示例鏡頭文件本文的范例結(jié)構(gòu)如下圖所示：該系統(tǒng)由兩片非球面單透鏡構(gòu)成。第一片透鏡準(zhǔn)直光束，第二片透鏡聚焦光束。其中：兩片透鏡都使用了r4非球面系數(shù)來(lái)校正球差。注意：在光束的準(zhǔn)直部分有一個(gè)小的中央遮擋，系統(tǒng)的波長(zhǎng)設(shè)置為 1 um。假設(shè)系統(tǒng)光源為光纖提供的高斯光束。

張藝凡，清華大學(xué)精密儀器系2021級(jí)直博生，主要研究方向聚焦于大口徑天文望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與波前探測(cè)技術(shù)。

為了能夠與內(nèi)置的OpticStudio解決方案進(jìn)行模擬比較，我們用偶數(shù)非球面多項(xiàng)式描述了浮雕形狀。因此，表面矢高由以下公式給出： 在上式中，mod表示取模運(yùn)算，c是曲率，即半徑的倒數(shù)，k是圓錐常數(shù)，r是徑向坐標(biāo)，h是統(tǒng)一的浮雕臺(tái)階高度。 ai為偶次非球面系數(shù)、h為步高。