說明1：本人曾經(jīng)做過半年時間的大功率
光纖激光準直工作。理論資料參考《Opotial System Design(Fisher)》和《工程
光學設計(蕭澤新_第二版)》；模擬軟件使用
Zemax。有鑒于當時關于這方面的中文資料難找(因為手頭上的Zemax中文手冊只有網(wǎng)上廣為流傳的2003版，但它沒有翻譯POP這一章；后來看到光研公司出了全部的中文版，據(jù)說要400多元，自己舍不得買，于是只有啃英文原版了)，所以現(xiàn)在特將此章譯出，以方便廣大同行交流。譯文倉促，疏誤再所難免，懇請大家原諒。Zhl10501于HangZhou.2009.09.11
XIvn_&d;G Mb"J@5P[4 說明2：本翻譯版中的章節(jié)和頁碼數(shù)，均以英文原版ZemaxManual(2008)為標準。
<Gav5R c J%V-Q>L 第21章
物理光學傳輸
gWrgnlq Introduction介紹
sBu=e7 "~=mG--I 強調à本特性僅在Zemax_EE版中可以使用。物理光學傳輸較為復雜，我們強烈推薦用戶在使用之前閱讀并理解本章內容。
!(q sD+ CL)lq)1( 幾何光學通過光線追跡來模擬
光學系統(tǒng)。光線是一種假象的線條，它代表著由等相面構成的波前[曲面]的法線。無論是光線，還是波前，均可以表征一個光束。然而，光線和波前的傳播[方式]確是不同的。光線沿直線傳播，每條光線之間互不干涉；但是波前卻是自相干傳播。因此，光線模型和波前模型在描述光束通過自由空間或光學元件時，其傳播方式不同。光線模型在描述絕大多數(shù)光學系統(tǒng)時都是極其有效的，并具有快速，柔韌的特點。然而，光線[模型]卻不適合模擬一些特定的重要效應，例如衍射。
u4.n gjJ h\7fp . Zemax確實有一些基于光線[模型]的衍射計算，例如衍射MTF或PSF。這些衍射計算做了一個簡單的近似：[假定]所有的重要衍射效應只發(fā)生在從出瞳到像[的區(qū)間]。這有時被成為“單步”近似。在從物體出發(fā)，穿過各個光學元件和空間介質，并以各種方式到達像空間出瞳處的過程中，[我們]使用光線[模型]傳播光束。對于分布在出瞳處的透射光線，計算出相應的振幅和相位差，用以還原出復振幅波前。在單步近似中，隨后使用衍射積分來計算傳播到焦點附近區(qū)域的復振幅波前。
f} Np/ 76>7=#m0u' 幾何光學和單步近似法對于大多數(shù)傳統(tǒng)
光學設計相當適用。其中，光束除了最終像外，均不在焦點附近。然而，這一模型在以下若干重要場合遭到破壞：
1J6,]M xO1[>W 1. 當光線到達介質焦點處，特別是截跡光束時（光線模型自身不能正確的預測焦點附近的光線分布）。
J~B<7O<?!1 {*[\'!d--. 2. 當考慮遠離焦點的衍射效應時（光線[模型]仍然保持振幅和相位的均勻，波前[模型]卻形成了振幅和相位結構）。
y'(Ne =y Gq_-Val]" 3. 當傳播距離很長，并且光束是幾乎準直的時（準直光線經(jīng)過任意距離仍然保持準直，然而實際光束卻要衍射并發(fā)散）。
]E_h S5KEXnjm 物理光學使用傳輸波前來模擬光學系統(tǒng)。光束是通過離散的采樣點矩陣來描述的，類似于幾何光學分析使用的離散采樣光線。整個[采樣點]矩陣通過光學表面之間的自由空間傳播。在光學表面之間，通過計算傳輸函數(shù)，來得到從一個光學面到其它光學面的傳輸光束。對于任意相干光束，物理光學模型允許非常詳細的研究，這包括：
n"+ [ :w4 |?Frj 1. 任意形式的高斯[光束]及高階多模激光束（用戶自定義光束）
3ia^\ jw C|d\ 3S\( 2. 光束可以沿任意視場傳輸（斜光束）
v.Q(v\KV5 h dnTXs@z 3. 可以計算光學系統(tǒng)中任意表面的[光場]振幅，相位和強度
{D? 50Q ^M%uV 4. 有限
透鏡孔徑效應，包括空間濾光片
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