Shack Hartmann传感器的模拟

zhangyifan · 发表于 2024-2-27 11:10:45

[backcolor=rgba(18, 18, 18, 0) !important]摘要

23e017d23f394cd092acd229bce5189b.png.jpg

对于电磁场的全面表征，不仅是能量密度的信息，而且是相位的信息都具有关键价值。虽然在模拟中我们可以直接从数字数据中计算出这些信息，但在真实的实验室中，则需要更复杂的方法。测量这种信息的常见工具是Shack Hartmann传感器，它使用微透镜阵列（MLA），通过焦平面上相应光点的位移来重建一个入射场的波前。为了研究这类设备，我们演示了Shack Hartmann传感器的模拟，以不同的波前作为输入。

任务描述

dba94e373d2740fe868d9667979682bb.png.jpg

dba94e373d2740fe868d9667979682bb.png.jpg

a) 平面波
- 波长640nm
- 与原点的距离无限大
- 2毫米×2毫米直径(长方形)
b) 倾斜的平面波
- 波长640nm
- 2.5°倾斜
- 2毫米×2毫米直径(长方形)
c) 弱球面波
- 波长640nm
- 与原点的距离为100毫米
- 2毫米×2毫米直径(长方形)
d) 强球面波
- 波长640nm
- 与原点的距离为40毫米
- 2毫米×2毫米直径(长方形)
微透镜阵列
- 材料：N-BK7
- 凸面-凸面
- 曲率半径：5毫米
- 200 μm × 200 μm 透镜尺寸（长方形）
- 5×5个微透镜
探测器
- 输入场的波前
- 理想平面波聚焦面的电磁场的能量密度

系统构件 - 组件

b8a757f5c99b4de2b2daa0c355fd6932.png.jpg

b8a757f5c99b4de2b2daa0c355fd6932.png.jpg

微透镜阵列组件允许轻松定义任意形状的微透镜阵列。材料和尺寸通过 Solid选项卡定义，而微透镜的表面形状则使用堆栈概念进行配置，并可通过单独的Surface Add-Ons选项卡访问。
该组件可以通过整个结构或单个微透镜进行模拟。

555e0a778b3c448d806fcb9bc5e3e7f9.png.jpg

555e0a778b3c448d806fcb9bc5e3e7f9.png.jpg

系统构件 – 探测器

db20a1709f874f28ba73d6a7de0fd56c.png.jpg

Camera Detector能够计算出系统中任何一点的电磁场的能量密度。Electromagnetic Field Detector计算出纯的、复值的场数据。如果用户希望看到这些信息，它还可以计算和提取所述场的波前。

bcebb21d0e034a40ad77a9f13c86dd01.png.jpg

bcebb21d0e034a40ad77a9f13c86dd01.png.jpg

总结 - 组件...

48af66f609924a3280bcbf024c06ee6d.png.jpg

5f9fae09169d4b44a4799ba67a3545b7.png.jpg

仿真结果

光线和场模拟的第一印象

d9999315d19143729e7278096611248f.png.jpg

MLA前的波前

a41a6fabe40845818f3324e130539143.png.jpg

平面波
......

Shack Hartmann传感器的模拟

相关帖子

快速回帖

关于楼主