Shack Hartmann传感器的模拟

摘要

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

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

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。

系统构件 – 探测器

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。

总结 - 组件...

仿真结果
光线和场模拟的第一印象

MLA前的波前

平面波

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