Simulation Algorithm of Microprismatic Lenses for Transformation of Light Beams

Abstract

Традиційна фокусуюча лінза Френеля концентрує інтенсивність світла в центр сформо­ваного зображення. Однак іноді необхідно перетворювати паралельний потік променів у світлове коло. Такі трансформуючі плоскі лінзи Френеля часто використовуються в сис­темах обробки сигналів. Наведено алгоритм моделювання мікропризматичних структур Френеля, які формують у фокальній площині рівномірно освітлене коло. Цей алгоритм подібний до алгоритму моделювання, розробленого для створення фокусуючих мікро­призматичних елементів з плоскими кільцевими фокусуючими гранями. Запропоновані структури з дискретною зміною кутів заломлення для трансформації світлових потоків можна легко виготовити методом алмазного різання, який дозволяє отримувати плоскі конусні робочі поверхні високої оптичної якості. Розмір призматичних заломлюючих зон не повинен бути занадто великим для зменшення дискретності сформованих зобра­жень. Тому передбачається створення зон заломлення з декількох однакових малих мікро­призм. Запропоновано модифікований алгоритм моделювання параметрів трансфор­муючої лінзи, який враховує процеси концентрації світла лінзою та звуження світлових по­токів мікропризмами.