利用光线追迹分析高数值孔径透镜系统

lanseyouyu1976

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

■ 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）