利用光线追迹分析高数值孔径透镜系统

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讯技casey 发表于 2024-11-26 09:19:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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

image.png

文件名:UseCase.0082_FocussingSystem.lpd


3. 透镜系统组件编辑
image.png

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

image.png

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

image.png

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

image.png

光线经过整个光学系统的三维视图


image.png

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

image.png

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 image.png


9. 焦平面上的结果
image.png


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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