渥拉斯顿后景物镜:利用Zemax设计Au纳米颗粒等离激元谱透镜优化

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本篇文章主要探讨的是在光学设计中使用Comsol软件计算Au纳米颗粒的表面等离激元电子能量损失谱(SERS)时,针对渥拉斯顿后风景物镜(WOLR1o1a)的优化方法。首先,文章提到在透镜设计技术普及之前,这是一项专业领域的知识,但现在随着商业化设计软件如Zemax的出现,透镜设计已经成为光学工程教育的重要组成部分,并且在企业中得到广泛应用。 在课程开始时,介绍了Zemax软件作为教学工具,强调了课程的基础性,适合初学者,特别是那些已经掌握了一些几何光学原理的学生。课程内容围绕着透镜设计的基本要素展开,包括曲率、厚度、折射率、光瞳尺寸和位置等参数。学生需要了解和应用一系列入门技巧,如近轴光线轨迹方程、一级和三级像差公式,以及如何确定有效焦距、后焦距、F数等关键参数。 在设计过程中,学生需运用优化功能调整光阑位置和透镜弯曲,如从WOLR1o2b到WOLR1o2a的优化过程,以找到最佳像面。文章特别强调了起始点的选择,例如从光阑移动后的状态开始,这在实际操作中至关重要。 此外,文章还提到了两个光学系统的比较,系统a和系统b虽然具有相同的物距和焦距,但通过对比可以观察到不同设计带来的质量差异,这展示了透镜设计中的精细调整对最终成像效果的影响。 本文的知识点主要包括光学设计基础、Zemax软件的使用、透镜参数控制、像差分析、优化策略以及在实际场景中的应用实例。这些内容对于学习光学设计和使用Comsol软件计算SERS的工程师来说,都是非常实用和重要的。通过理解并掌握这些技术,设计师能够创建出具有高精度和高质量的光学系统,这对于纳米尺度下的科学研究和应用具有重要意义。