Photonics – Chinese

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计算理想点扩散函数PSF问题

    • 老师好,我来自英国哈德斯菲尔德大学 (有购买的Lumerical软件)。我们设计了一个超透镜,纳米柱的尺寸都已经确定了。数值孔径、口径是和波长已定,通过软件计算可以得到实际的PSF。可是我们想计算一下施特雷尔比(Strehl Ratio),也就是需要知道理想的PSF。所以请问:如何能通过软件,在该数值孔径、口径和波长的条件下,得到理想的PSF?软件怎样能模拟理想透镜的PSF另外,我们通过transmission(monitor)得到光源在经过超透镜后透射的光功率,与通过对远场投射(即焦点处)进行积分得到的光功率为何会不一致?即程序中的Pout_transmissionout_transmission不应该是一致的吗?还请麻烦您帮忙看下程序设置有错误吗,谢谢!

    • Guilin Sun
      Ansys Employee

       

      1: 关于理想点扩散函数,我不知道你是怎么定义的。 平面波入射得到的焦面上强度分布就是此透镜的点扩散函数。如果是说此参数下的理想透镜系统,可以用解析方法,就是艾里斑函数。

      2:通过transmission(monitor)得到光源在经过超透镜后透射的光功率是所有的总透射率;

      与通过对远场投射(即焦点处)进行积分得到的光功率是没有通过归化的,你需要计算指定远场锥角内的功率与光源功率归化。

      首先通过远场变换得到Efar, 再将它变换为极坐标下的矩阵,然后积分得到总的电场平方,再根据

      0.5*sqrt(eps0/mu0)*farfield3dintegrate(E2,ux,uy);

      计算功率,然后用光源归化。

       

      参见

      https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042223174

      你是用farfieldexact 计算,如何保证所给的面积内含所有的场呢?你可以先按上面方法计算看看如何。这个问题可以另外开新帖讨论。

      注意: 有些公式你可能用的是几何光学原理,要确认其有效性。

       

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