fiber
.pdf
Рис. 1.35 Модуляционная передаточная функция.
Посмотрим геометрическое распределение концентрации энергии для каждой длины волны, а затем усредненную. Для этого выберем последовательно
Analysis\Encircled Energy\Geometric. В открывшемся окне в меню Settings в строке
Wavelength последовательно выбираем номер волны и нажимаем кнопку ОК (рис. 1.36,
рис. 1.37, рис. 1.38, рис. 1.39)
Рис. 1.36 Геометрическое распределение энергии для длины волны 0.85 мм.
Рис. 1.37 Геометрическое распределение энергии для длины волны 0.55 мм.
Рис. 1.38 Геометрическое распределение энергии для длины волны 1.35 мм.
Рис. 1.39 Усредненное геометрическое распределение энергии для всех длин волн. Геометрический анализ изображения, полученного после дифракционной решетки,
дает нам изображение, показанное на рис. 1.40. Для его построения нажимаем последовательно Analysis\Image Analysis\Geometric Image Analysis. Различными цветами показаны длины волн.
Рис. 1.40 Геометрический анализ изображения.
Итог: На базе программного комплекса Zemax была построена модель оптического фильтра с дифракционной решеткой. Изначально были созданы таблицы поверхностей и
непоследовательных объектов, введены характеристики системы. Далее был построен сам фильтр, показана его работа и рассмотрены основные характеристики, наиболее полно представляющие работу схемы, такие как трехмерное сечение системы, точечные диаграммы, геометрическое распределение энергии.
Лабораторная работа №6: «Построение модели мультиплексора» (пример выполнения).
Задание: Спроектировать модель мультиплексора.
Исходные данные: Входная апертура 0.6; Длина волны 0.55 мкм; Толщина и диаметр каждой поверхности произвольные.
Построение системы: Открываем программу. В окне редактора LDE находится таблица с тремя строчками. Это поверхности: OBJ - поверхность объекта, STO - поверхность апертурной диафрагмы системы, IMA - поверхность плоскости изображения, обозначенная. Мультиплексор построим полностью на непоследовательных элементах. По этому дополнительные поверхности нам не понадобятся. Поверхность STO определим как
Non-Sequential Components.
Таблица 1.13
Исходная таблица данных редактора LDE.
|
Surf: Type |
Radius |
Thickness |
Semi-Diameter |
|
|
|
|
|
|
|
OBJ |
|
Standard |
Infinity |
1.00000 |
0 |
STO |
|
NonSecComp |
Infinity |
- |
0 |
IMA |
|
Standard |
Infinity |
|
10.00000 |
Таблица 1.14
Исходная таблица данных редактора Non-Sequential Components.
|
Object Type |
Y Position |
Z Position |
Material |
Front |
Z Length1 |
Back |
|
|
|
|
|
R1 |
|
R1 |
1 |
Source Point |
-5 |
5 |
|
1 |
1 |
1 |
2 |
Source Point |
0 |
5 |
|
1 |
1 |
1 |
3 |
Source Point |
5 |
5 |
|
1 |
1 |
1 |
4 |
Diffraction Grating |
0 |
10 |
BK 7 |
0 |
0 |
12 |
5 |
Standard Lens |
0 |
20 |
BK 7 |
40 |
0 |
12 |
6 |
Rectangular |
0 |
30 |
(grin) |
8 |
8 |
35 |
|
Volume |
|
|
|
|
|
|
7 |
Null Object |
0 |
35 |
|
|
|
|
8 |
Cylinder Volume |
2 |
0.2 |
SF 11 |
0.2 |
12 |
0.2 |
9 |
Cylinder Volume |
0 |
0.2 |
SF 11 |
0.2 |
12 |
0.2 |
10 |
Cylinder Volume |
-2 |
0.2 |
SF 11 |
0.2 |
12 |
0.2 |
11 |
Detector Rect |
0 |
13 |
ABSORB |
0.6 |
0.6 |
50 |
12 |
Detector Rect |
0 |
13 |
ABSORB |
0.6 |
0.6 |
50 |
13 |
Detector Rect |
0 |
13 |
ABSORB |
0.6 |
0.6 |
50 |
*Так как место ограничено, то показаны только столбцы, в которых вводятся основные параметры.
1 – названия колонок указаны для поверхности Null Object.
После того, как система спроектирована, посмотрим как она выглядит. Чтобы увидеть трехмерное сечение нашей оптической системы, выбираем из главного меню последовательно Analysis, Layout (схема), 3D Layout (трехмерная схема). (рис. 1.41)
Рис. 1.41 Трехмерное изображение схемы.
Рис. 1.42 Ход лучей в оконечной части моделируемой системы.
Посмотрим также объемную модель. Для этого последовательно выберем Analysis\Layout\Shaded Model (анализ \ схема \ модель с тенями). Получим картину, изображенную на рисунке 1.43. Эта модель обеспечивает наилучший вид схемы.
Рис. 1.43 Твердотельная объемная модель с тенями. Теперь проанализируем систему.
Построим диаграмму пятна рассеяния светового пучка. Для этого последовательно выберем Analysis\Spot Diagramm\ Standard. (рис. 1.44).
Рис. 1.44 Точечная диаграмма пятна рассеяния.
Эта диаграмма качественно иллюстрирует распределение световой энергии. По ней видно, что распределение энергии равномерное.
Построим модуляционную передаточную функцию. Для этого в главном окне необходимо последовательно выбрать Analysis\MTF\FFT MTF. Она вычисляет дифракционную модуляционную функцию для заданного поля с помощью алгоритма БПФ (рис. 1.45)
Рис. 1.45 Модуляционная передаточная функция.
Посмотрим геометрическое распределение концентрации энергии. Для этого выберем последовательно Analysis\Encircled Energy\Geometric (рис. 1.46)
Рис. 1.46 Геометрическое распределение энергии.