1) 菲涅尔区域设置
在VirtualLab Fusion中是使用薄元近似(TEA)来模拟菲涅尔衍射透镜的; 在TEA中,菲涅尔高度hf必须对应2的相位差,即hf=/(nsubstrate-nembedding),其中为入射光的波长,nsubstrate是入射透镜的折射率,nembedding是透镜所处环境的折射率,一般默认为1(Air)。 2) 高度级次离散设置
离散高度级次数设置为2; 分层模式设置为Min-Max-Riser,以保证两个高度级次之间的相位差为而不是2π。 3) 像素设置 像素尺寸取决于加工制造。此处设置为9um。 4. 传输算法采样设置 为了准确的模拟像素化的光学界面,通过二元界面的传输采样间距必须是其界面像素尺寸的1/3,即为3um; 5. 结果
1) 最终的光路图保“Scenario_505_Design_&_Analysis_of_Diffractive_Lens__Resulting_Diffractive_Lens.lpd”中。 衍射透镜后的相位分布,相位差为π。 2) 点扩散函数(PSF)
对于平面波入射,焦平面上的光分布即是PSF。当增加光视图的亮度后,可以看到由于离散高度级次和像素导致的杂散光和高阶sinc级次。 3) 调制传递函数(MTF)使用调制传递函数探测器可以进行MTF的计算。
6. 结论 本例演示了如何将一个折射透镜转换成一个焦距相同的二元衍射透镜; 计算了衍射透镜的PSF和MTF; 由于离散高度级次产生的杂散光和高阶sinc级次。