一种折射光学系统的光学仿真方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:42196909 阅读:15 留言:0更新日期:2024-07-30 18:44
本申请属于光场仿真领域,具体公开了一种折射光学系统的光学仿真方法、装置及设备,方法包括:基于快速迭代算法和折射光学系统的参数获取待光学仿真区域内光场的相位函数;所述参数包括:结构参数和入射光参数;采用有限元多项式基函数和所述相位函数构建所述折射光学系统的多尺度基函数;基于所述多尺度基函数和折射光学系统的边界条件,采用有限元方法仿真折射光学系统在待光学仿真区域的光场分布。通过本申请,通过快速迭代技术得到的相位保留光的波动特性,和有限元的多项式基函数共同构建多尺度基函数作为插值函数进行有限元方法,从而使有波动光学数值方法能够高效计算大尺度问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于光场仿真领域,更具体地,涉及一种折射光学系统的光学仿真方法、装置及设备


技术介绍

1、折射光学系统是一种使用一系列透镜(即透镜组)对光线进行折射和聚焦以改变光线传播方向和特性的光学装置。通过精确设计透镜的形状和排列,折射光学系统可以实现数码相机、望远镜、显微镜等多种设备中对光线的精确控制。折射光学系统在现代科学技术和日常生活中扮演着关键角色。它们不仅能够提供放大和图像捕获的功能,而且还能够校正多种视觉缺陷,提高光学测量的准确性和效率。在光通信、医疗诊断、天文观测等领域,折射光学系统的应用同样不可或缺。

2、折射光学系统的设计与分析主要采用以下两类仿真方法,一类是几何光学算法,如光线追迹等,另一类是波动光学算法,如有限元法等。几何光学算法忽略了光的波动性,以几何光学原理为基础,通过计算光线在光学系统中传播路径快速提供光学系统设计的初步评估。波动光学算法考虑了光的波动性,在器件尺寸和波长相当时依旧能够提供高精度的仿真结果。涉及大尺度折射光学系统,几何光学算法无法提供准确结果,而波动光学面临需要占用极多计算资源的难题。

3、对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种折射光学系统的光学仿真方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述快速迭代算法根据波的传播原理模拟入射光在折射光学系统中的传播过程,由初始波前计算传播到不同位置的波前变化,得到待光学仿真区域内光场的相位函数;所述初始波前通过入射光参数对应的光场确定。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多尺度基函数为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述边界条件包括:开域边界条件和入射边界条件;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用有限元方法仿真折射光学系统在待光学仿真区域的光场分布,包括...

【技术特征摘要】

1.一种折射光学系统的光学仿真方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述快速迭代算法根据波的传播原理模拟入射光在折射光学系统中的传播过程,由初始波前计算传播到不同位置的波前变化,得到待光学仿真区域内光场的相位函数;所述初始波前通过入射光参数对应的光场确定。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多尺度基函数为:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述边界条件包括:开域边界条件和入射边界条件;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用有限元方法仿真折射光学系统在待光学仿真区域的光场分布,包括:

6.一种折射光学系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈云天王经纬肖帆
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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