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......