分布 1

この面は、次式で求められる屈折率の材料を媒質とする標準面と同じ形状を備えています。

ここで、r2 ⁼x2 + y2 が^成り立ちます。最大ステップ サイズΔt、基本屈折率 n₀、半径方向の二次屈折率 nr₂、および半径方向の線形屈折率 nr₁ の 4 つのパラメータが必要です。nr₂ と nr₁ には単位があることに注意してください。

GRIN 面の最大ステップ サイズの説明

最大ステップ サイズは、ローカル z 軸に沿ってレンズ ユニット単位で測定され、分布屈折率を再計算する位置への距離増分が決まります。  たとえば、Δt = 0.1 であり光学系の単位がミリメートルの場合、屈折率は z 軸方向に 0.1 mm ごとに再計算されます。  したがって、この分布面を通過する光線は、0.1 mm ごとに屈折します。

最大ステップ サイズ Δt は、光線追跡の計算速度と精度のトレードオフを決定します。必要となる正確な値は、光学系の開口数と係数の大きさに依存します。適当なステップ サイズを決定するには、大きな値 (面の厚みと同じぐらいのオーダー) から開始し、その後スポット ダイアグラムを実施します。RMS スポット半径に注意してください。ステップ サイズを 2 分の 1 ずつ低下させます。RMS スポット半径の変化が数パーセント未満の場合、新しいステップ サイズはおそらく十分に小さくなっています。そうでない場合には、再びステップを低下させます。最終的な設計段階において、再びステップ サイズを低下したくなる場合があります。小さすぎるステップ サイズを使用すると、精度が向上することなく光線追跡速度が不必要に遅くなります。OPD 追跡は一般的に光線追跡よりも遅く収束するため、OPD 収差図を確認しながら前述の手順を繰り返す必要があります。設計の進捗と共に、ステップ サイズが適当であることを時々確認してください。

GRIN 面に続く面の制約

分布屈折率媒質を通る光線追跡には、分布屈折率面に続く面と光線の交差点を決定するための反復が必要です。そのため、すべての面タイプが分布屈折率面タイプに続くことができるわけではありません。分布屈折率面の後の面のタイプがサポートされない場合、エラーを示すメッセージが表示されます。

分布 1 面のパラメータ定義

パラメータ番号	定義
1	Δt
2	n0
3	nr2
4	nr1

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