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Shack Hartmann傳感器的模擬

摘要
 

 

對(duì)于電磁場(chǎng)的全面表征，不僅是能量密度的信息，而且是相位的信息都具有關(guān)鍵價(jià)值。雖然在模擬中我們可以直接從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中計(jì)算出這些信息，但在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室中，則需要更復(fù)雜的方法。測(cè)量這種信息的常見(jiàn)工具是Shack Hartmann傳感器，它使用微透鏡陣列（MLA），通過(guò)焦平面上相應(yīng)光點(diǎn)的位移來(lái)重建一個(gè)入射場(chǎng)的波前。為了研究這類(lèi)設(shè)備，我們演示了Shack Hartmann傳感器的模擬，以不同的波前作為輸入。

 

任務(wù)描述
 

 

a) 平面波

- 波長(zhǎng)640nm

- 與原點(diǎn)的距離無(wú)限大

- 2毫米×2毫米直徑(長(zhǎng)方形)

b) 傾斜的平面波

- 波長(zhǎng)640nm 

- 2.5°傾斜

- 2毫米×2毫米直徑(長(zhǎng)方形)

c) 弱球面波

- 波長(zhǎng)640nm

- 與原點(diǎn)的距離為100毫米

- 2毫米×2毫米直徑(長(zhǎng)方形)

d) 強(qiáng)球面波

- 波長(zhǎng)640nm

- 與原點(diǎn)的距離為40毫米

- 2毫米×2毫米直徑(長(zhǎng)方形)

微透鏡陣列

- 材料：N-BK7

- 凸面-凸面

- 曲率半徑：5毫米

- 200 μm × 200 μm 透鏡尺寸（長(zhǎng)方形）

- 5×5個(gè)微透鏡

探測(cè)器

- 輸入場(chǎng)的波前

- 理想平面波聚焦面的電磁場(chǎng)的能量密度

 

系統(tǒng)構(gòu)件 - 組件
 

 

微透鏡陣列組件允許輕松定義任意形狀的微透鏡陣列。材料和尺寸通過(guò) Solid選項(xiàng)卡定義，而微透鏡的表面形狀則使用堆棧概念進(jìn)行配置，并可通過(guò)單獨(dú)的Surface Add-Ons選項(xiàng)卡訪問(wèn)。

該組件可以通過(guò)整個(gè)結(jié)構(gòu)或單個(gè)微透鏡進(jìn)行模擬。

 

系統(tǒng)構(gòu)件 – 探測(cè)器
 

 

Camera Detector能夠計(jì)算出系統(tǒng)中任何一點(diǎn)的電磁場(chǎng)的能量密度。Electromagnetic Field Detector計(jì)算出純的、復(fù)值的場(chǎng)數(shù)據(jù)。如果用戶(hù)希望看到這些信息，它還可以計(jì)算和提取所述場(chǎng)的波前。
 

 

總結(jié) - 組件...

 

 

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