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如何在zemax光学软件中建立衍射光学表面
发布时间:2018-12-18   点击次数:492次

Binary2面型

 

Zemax LLC感谢Optics1公司的Robert E.Fischer先生授权使用其著作《Optical System Design》中的图表。

在OpticStudio中,许多表面除了可以定义折射光焦度以外,还可以定义衍射光焦度。衍射光焦度与材料折射率和表面矢高无关,但可以改变光的相位。有关建立衍射光学表面的详细信息,请参考我们的往期文章“OpticStudio建模衍射表面”。

Binary2中的衍射光焦度会在光学表面的截面上引入连续的相位变化:

 

其中系数Ai的单位为弧度。

由于相位变化在表面的截面上是连续的,因此Binary2面型模拟的是一个理想的二元衍射元件,其二元面的台阶尺寸趋近于无穷小或小于光的波长。

通常来讲,Binary2面型模拟衍射光学元件的环形衍射区 (Diffraction Zones) 的尺寸与该区域到表面顶点的径向距离有关,如下图所示。OpticStudio可以自动计算每个环形衍射区的径向坐标使相邻区域的相位差为2π。

 

Figure 13.5 from Optical System Design

 

Binary2面型在固定径向坐标处所引入的附加相位与波长无关。与波长相关的光程由下式给出:

下图布局图所示为Binary2的色差:

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