Analysis of surface-relief profile for TPHK(Telecentric Paraxial Holographic Kinoform) as a fourier-transform lens using exact raytracking

광선추적법에 의한 푸리에변환 렌즈로서의 TPHK(Telecentric Paraxial Holographic Kinoform)의 표면양각형태에 대한 분석

  • 김성우 (아주대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 조두진 (아주대학교 자연과학대학 물리학과)
  • Published : 1998.04.01

Abstract

We investigated surface-relief profiles of the TPHK(telecentric paraxial holographic kinofrm) used as a Fourier-transform lens employing exact geometrical raytracing. For the TPHK of F/8 and focal length of 15 mm, we consider the cases where the thickness of the substrate is 0 and 50 ${\mu}{\textrm}{m}$, dividing the surface-relif profiles into fifty steps from plano-convex to convexplano shapes and varying the angle of incidence($0^{\circ},{2.5}^{\circ},5^{\circ}$). In order to identify appropriate surface-relief profiles, we employ, as criteria of performance, rms spot size, rms deviation from $f{\sin}{\theta}$, peak position and FWHM(full width at half maximum), number of rays abandoned from raytracing etc., which are determined from the result of exact raytracing. It is found that the profile with 80% of its relief thickness facing the image plane gives the best performance regardless of the presence of substrate.

엄밀한 기하광학적 광선추적을 이용하여, 2차원 TPHK가 푸리에변환 렌즈로 사용될 때, 표면양각형태에 따른 특성을 분석하였다. 2차원 TPHK(F/8, 초점거리 15 mm)의 기판두께가 0, 50$\mu\textrm{m}$인 두 경우에 있어서, 표면양각형태를 평면-볼록면에서 볼록면-평면까지 51단계로 나누어, 세가지 입사각($0^{\circ},{2.5}^{\circ},5^{\circ}$)에 대한 광선추적을 실시하였다. 광선추적의 결과로 얻은 rms 스폿크기, $f{\sin}{\theta}$위치에 대한 rms편차, 최고점위치, FWHM(full width at half maximum), 추적에서 제외된 광선수 등을 평가 기준으로 사용하였는데, 그 결과, 기판의 유무에 무관하게, 표면양각높이의 80%가 상면 쪽에 존재하는 양볼록 형태를 가지는 TPHK가 푸리에변환 렌즈로서 가장 우수한 것으로 나타났다.

Keywords

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