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1-1 物理光学传播

在这个例子中,我们将设计一个简易系统以验证传播中的波前转换。首先设罝系统孔径的类型为EPD(Entrance Pupil Diameter),且孔径尺寸为10 mm。

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设罝系统波长为1.0 μm。

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在LDE(Lens Data Editor)中新增两个表面于光阑(Stop)之后。

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计算光束尺寸为1 mm(A = 1 mm)的三阶、二阶以及一阶菲涅耳局部(Fresnel Zones)的距离。

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在LED中键入适当的距离(表面2为三阶菲涅耳局部,表面3为二阶菲涅耳局部,成像面为一阶菲涅耳局部)。

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1-2 定义光线

从ZEMAX的主菜单栏中选择Analysis->Physical optics->Physical Optics Propagation。

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在分析视窗内单击鼠标右键以开启设罝对话框。首先,选择一般(General)标签:

l 开始表面(Start Surface):入瞳(Ent. Pupil);

l 结束表面(End Surface):成像面(Image)。

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接着,选择光束定义(Beam Definition)标签:

l 设罝X-、Y-的采样(Sampling)为256;

l 设罝X-、Y-的宽度(Width)为20;

l 选择「Top Hat」分布;

l 设罝X、Y的腰部(Waist)为1。

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1-3 设罝显示参数

最后,选择显示(Display)标签。设罝显示出Cross X的计算(Show As);并点击「Save Beam At All Surfaces」这个选项(这个动作将使ZEMAX计算并且保存所有表面的资讯,所以在分析其它表面时就不需要再次运行计算)。点击「OK」。

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1-4 一阶局部

请观察辐射照度分布中的近轴峰值(On-Axis Peak),这是奇数菲涅耳数值(Fn)的属性。这个辐射照度的峰值约为初始强度的四倍,在与光束尺寸相近的距离上强度大约落在初始强度的0.25倍上(可搭配鼠标得到分析图表上的座标)。

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1-5 其它局部

观察三阶以及二阶局部的辐射照度分布,请从ZEMAX的主菜单中选择Analysis->Physical Optics->Beam File Viewer。在分析视窗内,单击鼠标右键来开启对话框中,首先选择文件「Lens_0002.zbf」并且使用Cross X的显示类型。

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同样地,之后也可选择「Lens_0003.zbf」来观察三阶局部。

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1-6 辐射照度分布

观察三阶菲涅耳局部,其分布有三个明显的峰值,最强的在轴上。

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在二阶局部,其分布有两个分离的峰值,且轴上强度为0。

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