Modeling birefingence in ZEMAX

Моделирование двулучепреломления в ZEMAX

Так как эффект двулучепреломления проявляется как при вхождении луча в среду, так и при выходе из неё, для моделирования двоякопреломляющего элемента требуются две поверхности: "birefringent in" и "birefringent out". За каждой поверх­ностью "in" должна непосредственно следовать поверхность "out"; если это не соблюдается, то ZEMAX выдаст сообщение об ошибке и лучи не будут трассированы. Исключение составляют только поверхности типа "coordinate break", которые могут располагаться между поверхностями "in" и "out.

Нужно рассмотреть еще несколько вопросов, относящихся к моделированию двояко-преломляющих материалов в ZEMAX:

Способ задания величин показателя преломления для обыкновенного и необыкно­венного лучей.

Способ задания типа трассируемых лучей (обыкновенные или необыкновенные).

 Способ задания ориентации оси кристалла.

Defining the index

Задание показателей преломления

Для определения величины "обыкновенного" показателя преломления ZEMAX обычным образом использует данные содержащиеся в каталогах стекол. Например, для использования материала "Quartz" введите поверхность типа "birefringent in" и напечатайте в колонке "Glass" имя этого материала. ZEMAX использует это имя для вычисления обыкновенного показателя преломления для любой заданной длины волны.

Для вычисления величины "необыкновенного" показателя преломления ZEMAX присоединит к имени стекла символ "-Е" и будет искать такое стекло в каталоге. В случае кварца ZEMAX будет искать в каталоге стекло под названием "Quartz-E", и если найдет его, то использует его данные для вычисления величины необыкновенного показателя преломления. Если такого стекла в каталоге не окажется, то ZEMAX выдаст сообщение об ошибке. Этот способ позволяет определить для любого материала любые показатели преломления для обыкновенного и необыкновенного лучей.

При вычислениях таких величин, как EFFL, EPD, F/# и многих других, ZEMAX использует только величины "обыкновенного" показателя преломления "Необыкновенный" показатель преломления используется только для трассировки необыкновенных лучей

В отчете "Prescription report" будут выводиться данные как для обыкновенного, так и для необыкновенного лучей, и эти данные должны быть тщательно изучены перед использованием этой программы для какого-либо ответственного анализа.

Determining which ray is traced

Определение типа луча для трассировки

ZEMAX будет трассировать обыкновенные лучи, если флаг "mode" будет установлен на "О". Если этому флагу будет присвоено какое-либо другое значение, например, 1.0, то ZEMAX будет трассировать необыкновенные лучи. Флаг "mode" - это параметр 1 в

14-32                                                                                                   Chapter 14: SURFACE TYPES

редакторе схемы LDE. ZEMAX не может трассировать обыкновенные и необыкно­венные лучи одновременно, однако можно довольно просто создать мультиконфигурационную схему, и установить величину флага "mode", равной 0 для конфигурации 1 и равной 1 для конфигурации 2, это позволит видеть и контролировать оптические пути двух типов лучей и одновременно оптимизировать схему как для обыкновенного, так и для необыкновенного лучей.

Defining the crystal orientation

Определение ориентации оси кристалла

Ориентация оси кристалла задается ее х-, у- и z-направляющими косинусами, величины которых вводятся в колонки параметров 2, 3 и 4. Например, для того, чтобы направить ось кристалла вдоль положительного направления оси X, единичный вектор оси кристалла должен иметь значения (1, 0, 0). Для направления оси кристалла вдоль нормали к поверхности при ее вершине (вдоль оси Z) единичный вектор оси кристалла должен иметь значения (О, О, 1). Заметьте, что используется локальная (для данной поверхности) система координат'

Transmission and other properties of birefringent surface

Пропускание и другие свойства двоякопреломляющей поверхности

О трассировке поляризованных лучей через двулучепреломляющую поверхность, смотри главу "Polarization Analysis".

Samples ZEMAX files Файлы с примерами

Примеры схем с двулучепреломляющими поверхностями даны в файлах BR_WOLLASTON.ZMX, BR_ROCHON ZMX, BR_SENARMONT ZMX

PARAMETER DEFINITIONS FOR BIREFRINGENT "IN" SURFACE

ЗАДАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЯЮЩИХ "IN"- ПОВЕРХНОСТЕЙ

PARAM 1	PARAM 2	PARAM. 3	PARAM. 4	PARAM 5-8
Mode	Направляющий  Х-косинус	Направляющий Y-косинус	Направляющий  Z-косинус	Не используются

 

The Non-Sequential Components surface

Поверхности "непоследовательных компонентов"

 

ЭТА ПРОГРАММА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ ТОЛЬКО РЕДАКЦИЕЙ ZEMAX-EE

 

Прогиб "Поверхности непоследовательных компонентов" определяется таким же образом, как и для поверхности типа "Standard surface".

Этот тип поверхности позволяет трассировать луч через один или более непоследовательных компонентов. Смотри главу "Non-Sequential Components".

Глава 14: ТИПЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ                                                                                       14- 33