波带片(Zone Plate)

该面型用于建模菲涅尔波带板(Fresnel Zone Plate (FZP))。一个FZP包含一个折射面或反射面,在该面上切或刻有不同深度的环带。通常,刻线的间隔与波长相比较大,因此FZP是完全折射而无衍射的装置。环带的不同刻度在光束的不同环带上引入微小的相位变化,其原因在于光束通过材料的光程发生了变化。

通过改变表面的局部深度来建模FZP。忽视边缘效应,如光线与环带的边缘相交、边缘衍射。PZF通过每一个环带的归一化光学厚度来定义。各环带的间隔由固定半径确定,最多可以定义240个环带。使用三个参数值来定义环带:模式、Δr和参考波长λ0

如果模式是0,则步长不是内插(Interpolated),各环带具有固定的光学厚度。这将导致相位步长不连续,就像楼梯一样。如果模式为1,则相邻环带间的光学厚度采用内插的方法。尽管相位是连续的,环带边界处相位的一阶微分通常是不连续的。"Δr "是相邻环带间的半径步长,采用镜头单位。"参考波长(reference wavelength)"是用于归一化光学厚度的波长,以微米为单位。例如,如果FZP定义了一个折射率为1.55的材料与折射率为1.00的空气之间边界,且参考波长为0.45微米,那么1波长的光学厚度对应的刻线深度为

如果指定的光学厚度为1.0,则这个厚度就是实际的刻线深度。 OpticStudio 为方便起见使用归一化的光学厚度。若想要指定一个在参考波长上引入半波相位的环带,只要输入0.5的光学厚度即可。在其它波长上,相位或大或小,取决于相邻两介质的色散。定义n个点的光学厚度,只要在附加数据文件的第一栏中指定Δr:用r1、r2、r3,直至rn分开(请参阅"表面属性(Surface Properties)"对话框的"导入(Import)"部分),其它各项在附加数据文件的第2到n+1栏中定义。

波带板面型的参数定义

参数# 定义
0 模式
1 Δr
3 参考波长
13 点数(最多240)
14 在Δr的光学厚度
15 在2Δr的光学厚度
16 在3Δr的光学厚度
n 在(n-13) Δr的光学厚度

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