利用光线追迹分析高数值孔径透镜系统

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cherryjhy 发表于 2023-5-9 08:26:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
示例.0082(1.0)

关键词:光线追迹,高数值孔径,点列图,光斑尺寸

1. 描述
该案例中阐述了如何利用VirtualLab对一个具有高数值孔径的透镜系统进行分析。
我们将对焦面前和焦面上对三维光线结构和二维点列图进行讨论。
此外,VirtualLab可用于测量焦平面上的光斑尺寸。

2. 系统


文件名:UseCase.0082_FocussingSystem.lpd


3. 透镜系统组件编辑

在光路视图中双击透镜系统元件,可以显示元件编辑窗口。
透镜系统是由序列光学表面(OIS)定义的。
每一个可选项都有独立的参数,并可以设定。
包括序列光学表面和光学介质。



4. 光线追迹系统分析器-选项


分析器允许用户指定使用光源的光线选项。
可以选择选取光线的方法:
— 在x-y-网格
— 六边形
— 自由选取
每一个可选项都有独立的参数,并可以设定。


5. 系统的3维视图



6. 其他系统参数
系统由单色平面波照明
照明波长266.08nm
后端的探测器用来分析透镜系统的性能:
— 一个虚拟屏直接放在透镜系统后面。
— 一个虚拟屏位于焦平面
— 光束尺寸探测器置于焦平面
焦平面位于透镜系统后端748.86um处。




7. 光线追迹系统分析器的结果


光线经过整个光学系统的三维视图



光线经过整个光学系统的三维视图(局部放大)







8. 透镜系统后虚拟屏的结果


VirtualLab可用于计算点列图。
左侧图片显示了直接位于透镜后的虚拟屏所获得的点列图。
默认情况下光线显示的颜色比此波长的颜色。本案例中我们使用的是非可见光。
你可以通过下面的操作将背景颜色该为白色


9. 焦平面上的结果


在左侧图片中可以看到焦平面上计算出的点列图。
在探测器结果(Detector Result) 标签下,给出了光束尺寸。
焦平面上的光斑尺寸为183mm
此外,背景颜色也可以预先设置。
该测量采用均方根(RMS)计算法。


10. 总结
VirtualLab Fusion 可利用新的光线追迹引擎对复杂光学系统进行分析。
利用三维光线追迹我们可以对系统进行分析,并对位置等信息进行概览。
此外,系统可以直接利用光线追迹引擎进行分析。
可用于评价点列图,也可以附加其他探测器(如光斑尺寸探测器)。

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