大口径超透镜光场重建问题

学光光学

目前小尺寸超透镜仿出来了，但是大口径的直接仿不太现实。想请教一下FDTD官方案例里面的光场重建/近场拼接和远场投影这部分内容的代码，看介绍对于大口径超透镜仿真有帮助，想问下有没有相关的理论和文章学习一下，只看代码有些不太明白想干什么。

代码见附件。

damon

我之前是把FDTD的设计结果用干涉图的形式导入CODEV，然后用其BSP的功能仿真。也可以将FDTD的结果作为复振幅的分布用标量衍射来计算远场。两种得到的的结果差不多

whustgod

超透镜的话可以只仿真其中一部分，例如一个小扇形，然后再通过代码把若干个小扇形拼接起来，这样的话相当于是没有考虑各部分之间的影响，每次只考虑单独的一部分，有些误差，但误差不大，对相差评价也不会有什么影响

苏化

whustgod 发表于 2024-3-11 10:43
超透镜的话可以只仿真其中一部分，例如一个小扇形，然后再通过代码把若干个小扇形拼接起来，这样的话相当于 ...

你好，请问这种方法有没有一些参考，想学一下

学光光学

damon 发表于 2024-1-30 13:20
我之前是把FDTD的设计结果用干涉图的形式导入CODEV，然后用其BSP的功能仿真。也可以将FDTD的结果作为复振幅 ...

BSP看到了一些应用，目前正在找资料学习，复振幅这个方法，应该是与入射波一一对应，计算特定入射波对应的超透镜的近场电磁场分布吗？这样的话入射波应该怎么设置呢

SN1006

同在设计大口径超透镜，楼主解决了吗

zhenqi

damon 发表于 2024-1-30 13:20
我之前是把FDTD的设计结果用干涉图的形式导入CODEV，然后用其BSP的功能仿真。也可以将FDTD的结果作为复振幅 ...

您好，该方法可能不适用于大数值孔径的超透镜，因为其产生的光斑（艾里斑）不会是一个均匀的圆形光斑，而是一个椭圆光斑，这种情况没法用标量衍射理论来解释，只能用矢量衍射理论

tribe

我之前通过官网代码修改仿真过，浅谈下自己的理解。



大口径因为范围和距离的关系，占用内存太大，直接仿真不太现实。

近场拼接：我理解的就是在近距离处先得出单个单元光场的分布，然后根据得到的近场的分布进行光场的叠加。（根据分析代码理解的）
（这个光场的分布范围和细致程度取决于你的代码。官网案例是3*3网格的光场分布，3*3网格的边缘光场对相邻单元的近场有贡献，当每个单元光场拼接相加后就近似得到了大口径近场数据。）

远场投影：这个在官网案例中如果我没记错的话，应该是直接通过几行代码解决的，对于具体的理论我没有继续了解。
（因为我默认代码背后有相应的理论解决，理解起来就是近场对远场有个对应关系，直接使用代码就行。如果你要具体理解的话对理论可能要求会高些，使用的话我觉得不需要深究。）

damon

zhenqi 发表于 2024-7-15 17:27
您好，该方法可能不适用于大数值孔径的超透镜，因为其产生的光斑（艾里斑）不会是一个均匀的圆形光斑，而 ...

没理解你的意思，椭圆和圆跟衍射计算有什么关系？标量衍射只体现在光传播的过程，光被超透镜调制是用矢量衍射计算的，不过做了周期局域的近似。

叫我阿圣就好

你可以看看这篇文章，100mm的聚焦超透镜，拼场的方式设计和制作，并且他们课题组都是做大口径超透镜的。All-glass 100 mm Diameter Visible Metalens for Imaging the Cosmos