在許多現代光學設計應用中,人們普遍傾向於使系統盡可能緊湊。手機中的攝像頭就是這種趨勢的最主流例子之一。雖然重點通常放在成像元件本身(例如,通過採用扁平元件來減少鏡頭的體積),但為了在保留所需功能的同時使系統盡可能小,解決元件之間的距離問題也是必要的。例如,可以通過將系統折疊起來,利用相同的體積實現多個傳播步驟,但這並不是唯一可行的策略。
我們將介紹多層超表面空間板的模擬(由 O. Reshef 等人在他們的論文“An optic to replace space and its application towards ultra-thin imaging systems.”, Nat. Commun.12, 3512 [2021]中提出的):一個平面部件,能夠複製比部件實際物理厚度更長的自由空間傳播步長的回應。
光學建模和設計軟體 VirtualLab Fusion 在單一軟體平臺上提供了豐富的可交互操作建模技術,使我們能夠為空間板的多層結構選擇嚴格的S矩陣演算法,並將其與其他方法(如自由空間傳播或任何其他元件的方法)相結合,在精度和速度之間取得完美平衡,完成整個系統的模擬。
利用多層超表面製作空間板模型
分層超材料("空間板")用於模仿自由空間中比元件實際厚度長得多的傳播,同時保持原始光學系統的成像特性。
分層介質元件
本案例介紹了分層介質元件,並概述了其選項、設置和電磁場求解器。
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