单片透镜设计-探测器封装用的非球面透镜

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最近在学习封装透镜相关的知识，根据薄透镜理论，可以得出如下结论：

光电二极管的角度响应曲线和透镜的焦距以及自身尺寸有一定关系。
为了在当前孔径下得到最大相应，可以把他策骑放在焦点位置上，或是移动探测器位置使光斑充满探测器（0.2*0.2mm）。

但是在一定视场下，比如25°入射角，我不太能理解应该如何设计这片透镜。
1.因为封装空间有限，透镜只能由1片，但是可以使用非球面。
2.大视场下，应该无法保持光斑仍是圆形（存疑），往往大视场光斑已经离焦，如何评判靶面上的能量是正入射的%多少呢？

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看起来像个小场镜

yjcao

你这个图片不是已经画的很清楚了吗。透镜的不同设计方式，它的一个角度与响应曲线吗。
2.不要管光斑是什么形状，只看它探测器表面接受到的能量的大小就可以了。lighttools可以，zemax非序列应该也是可以的

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yjcao 发表于 2022-7-28 13:28
你这个图片不是已经画的很清楚了吗。透镜的不同设计方式，它的一个角度与响应曲线吗。
2.不要管光斑是什么 ...

谢谢您回复
我想请教一下：
1.这个角度响应曲线，在LT里有对应的功能吗？它相当于定光阑旋转入射的平行光。我之前测试就是算出来不同角度光源的位置，一个个去建模····

2.LT关于入射总量的的优化评价函数是？网格？

yjcao

1.LT有参数灵敏度分析，你可以控制每次旋转的角度。当然也可以一个一个的去建模
2.接收器总的能量，在接收器可以看到的。现在没有LT软件，不好截图

shenfengfeng

1. 不管什么角度的光斑位置和光斑大小，都要在探测器的光敏面尺寸之内。
2. 光电探测器，只看光敏面上的光斑大小，很少谈能量。

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shenfengfeng 发表于 2022-7-28 14:58
1. 不管什么角度的光斑位置和光斑大小，都要在探测器的光敏面尺寸之内。
2. 光电探测器，只看光敏面上的光 ...

看来楼上两位意见相左啊！我来抛砖引玉，欢迎批评！我的设计/评价思路如下：（由于我是用CodeV来设计，所以我就用CodeV来说）
先不考虑目标FoV，只关注轴上光束，这个轴上光束尺寸与探测器靶面相当
优化面型，使探测器上达到衍射极限。

然后将探测器向前推，推到光斑尺寸在探测器尺寸50%的位置。
然后添加10%视场，优化面型，将大视场光束优化到探测器范围内，如此反复优化至目标FoV

至此认为FoV内的信号光束都可以被探测器接收。
验证方法可以使用CodeV内置的 包围分布能量功能，根据能量中心的和包围尺寸估算。


Field2 能量圈的中心位置在0.003573，半径0.0408925，之和没有超过0.1，整体在接收器中，认为最大视场至少有90%的能量接收到了。

至此，再引出两个问题：
1.探测器系统的孔径设计多少合适？我这里就是用接收器的尺寸作孔径
2.这个能量圈位置看起来和光斑位置看起来有差异，感觉不太靠谱。