高数值孔径(NA)物镜的聚焦分析

kyan2022

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1. 摘要

高NA物镜广泛用于光刻，显微等技术。因此，聚焦仿真中考虑光的矢量性质至关重要。VirtualLab可以非常便捷地对此类镜头进行光线追迹和场追迹分析。通过场追迹，可以清楚地观察由于矢量效应引起的聚焦光斑失对称现象。利用相机探测器和电磁场探测器能够对聚焦区域进行灵活全面的研究，进而加深对矢量效应的理解。



2. 建模任务



3. 概述

 示例系统包含了高数值孔径物镜
 下一步，我们将阐述如何遵循VirtualLab中推荐的工作流程执行示例系统的仿真。




4. 光线追迹仿真

 首先，选择“Ray Tracing System Analyzer”作为仿真引擎。
 点击“Go!”。
 随即获得3D光线追迹结果


 然后，选择“Ray Tracing”作为仿真引擎。
 点击“Go!”。
 随即获得点列图(2D光线追迹结果)。




5. 场追迹仿真

 转换到场追迹，并选择“Field Tracing 2nd Generation”作为仿真引擎。
 点击“Go!”。




6. 场追迹结果(相机探测器)

 上图所示为仅通过叠加Ex和Ey场分量得到的强度分布。
 下图所示为通过叠加Ex，Ey和Ez分量得到的强度分布：由于在高NA条件下相对较大Ez分量，导致聚焦光斑明显的失对称性。



7. 场追迹结果(电磁场探测器)
 利用电磁场探测器，我们可以获得多有电磁场分量的结果