| zhl10501 |
2009-09-11 22:32 |
翻譯Zemax手冊物理光束傳輸
說明1：本人曾經(jīng)做過半年時間的大功率光纖激光準(zhǔn)直工作。理論資料參考《Opotial System Design(Fisher)》和《工程光學(xué)設(shè)計(蕭澤新_第二版)》；模擬軟件使用Zemax。有鑒于當(dāng)時關(guān)于這方面的中文資料難找(因為手頭上的Zemax中文手冊只有網(wǎng)上廣為流傳的2003版，但它沒有翻譯POP這一章；后來看到光研公司出了全部的中文版，據(jù)說要400多元，自己舍不得買，于是只有啃英文原版了)，所以現(xiàn)在特將此章譯出，以方便廣大同行交流。譯文倉促，疏誤再所難免，懇請大家原諒。Zhl10501于HangZhou.2009.09.11
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說明2：本翻譯版中的章節(jié)和頁碼數(shù)，均以英文原版ZemaxManual(2008)為標(biāo)準(zhǔn)。 a="\?L5
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第21章 物理光學(xué)傳輸 \C(dWs
Introduction介紹 #(KE9h%
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強調(diào)à本特性僅在Zemax_EE版中可以使用。物理光學(xué)傳輸較為復(fù)雜，我們強烈推薦用戶在使用之前閱讀并理解本章內(nèi)容。 :0)n L
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幾何光學(xué)通過光線追跡來模擬光學(xué)系統(tǒng)。光線是一種假象的線條，它代表著由等相面構(gòu)成的波前[曲面]的法線。無論是光線，還是波前，均可以表征一個光束。然而，光線和波前的傳播[方式]確是不同的。光線沿直線傳播，每條光線之間互不干涉；但是波前卻是自相干傳播。因此，光線模型和波前模型在描述光束通過自由空間或光學(xué)元件時，其傳播方式不同。光線模型在描述絕大多數(shù)光學(xué)系統(tǒng)時都是極其有效的，并具有快速，柔韌的特點。然而，光線[模型]卻不適合模擬一些特定的重要效應(yīng)，例如衍射。 h-`*S&mZ
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Zemax確實有一些基于光線[模型]的衍射計算，例如衍射MTF或PSF。這些衍射計算做了一個簡單的近似：[假定]所有的重要衍射效應(yīng)只發(fā)生在從出瞳到像[的區(qū)間]。這有時被成為“單步”近似。在從物體出發(fā)，穿過各個光學(xué)元件和空間介質(zhì)，并以各種方式到達像空間出瞳處的過程中，[我們]使用光線[模型]傳播光束。對于分布在出瞳處的透射光線，計算出相應(yīng)的振幅和相位差，用以還原出復(fù)振幅波前。在單步近似中，隨后使用衍射積分來計算傳播到焦點附近區(qū)域的復(fù)振幅波前。 ahJu+y
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幾何光學(xué)和單步近似法對于大多數(shù)傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計相當(dāng)適用。其中，光束除了最終像外，均不在焦點附近。然而，這一模型在以下若干重要場合遭到破壞： hi(u L>\
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1. 當(dāng)光線到達介質(zhì)焦點處，特別是截跡光束時（光線模型自身不能正確的預(yù)測焦點附近的光線分布）。 F;,LY:s|Z
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2. 當(dāng)考慮遠離焦點的衍射效應(yīng)時（光線[模型]仍然保持振幅和相位的均勻，波前[模型]卻形成了振幅和相位結(jié)構(gòu)）。
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3. 當(dāng)傳播距離很長，并且光束是幾乎準(zhǔn)直的時（準(zhǔn)直光線經(jīng)過任意距離仍然保持準(zhǔn)直，然而實際光束卻要衍射并發(fā)散）。 Mkc |uiT
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