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如何在光學設計軟件OpticStudio中建立衍射光學表面

來源：北京卓立漢光儀器有限公司 2018年12月18日 17:35

Binary2面型

Zemax LLC感謝Optics1公司的Robert E.Fischer先生授權使用其著作《Optical System Design》中的圖表。

在OpticStudio中，許多表面除了可以定義折射光焦度以外，還可以定義衍射光焦度。衍射光焦度與材料折射率和表面矢高無關，但可以改變光的相位。有關建立衍射光學表面的詳細信息，請參考我們的往期文章“OpticStudio建模衍射表面”。

Binary2中的衍射光焦度會在光學表面的截面上引入連續的相位變化：

其中系數Ai的單位為弧度。

由于相位變化在表面的截面上是連續的，因此Binary2面型模擬的是一個理想的二元衍射元件，其二元面的臺階尺寸趨近于無窮小或小于光的波長。

通常來講，Binary2面型模擬衍射光學元件的環形衍射區 (Diffraction Zones) 的尺寸與該區域到表面頂點的徑向距離有關，如下圖所示。OpticStudio可以自動計算每個環形衍射區的徑向坐標使相鄰區域的相位差為2π。

Figure 13.5 from Optical System Design

Binary2面型在固定徑向坐標處所引入的附加相位與波長無關。與波長相關的光程由下式給出：

下圖布局圖所示為Binary2的色差：

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