正是小圓圈中的微結構帶來了愛心形狀的光環,而沒有小圓圈的鏡頭普通區域正常點亮,通過的光線正常成像,因此我們仍然可以清晰地看到原始物體。
簡單地說,在眼鏡上實現了“分裂瞳孔”——壹些光仍然以原始方式成像,但其他光被散射成愛心的形狀。(當然原光路的光也可以通過小圓的衍射區,零級衍射肯定存在,原物也可以成像。
簡化問題的模型,遠處的路燈將把它視為點光源平行光在無窮遠處的入射。眼鏡上的衍射區域可以為入射平面波前增加壹個波前調制,人眼(或手機攝像頭)將被視為理想的成像鏡頭。
眼鏡鏡片上的衍射區域可以很容易地用某種材料圖案延遲(調制)每個入射光的相位。例如,如果您想將頂層與光線的相位延遲π/2,只需在光線接觸眼鏡的頂層粘貼壹種厚度為λ/4(n-1)的材料。
對於普通眼鏡片,平面波前是入射的,平面波前是出射的。然而,對於具有衍射表面(相位調制)的眼鏡片,可以將出射波前修改為各種奇怪的形狀。在Zemax中,鏡頭位置被更改為二元2相平面,以模擬附加相位和最終波前形狀。
註意,紅色虛線是這裏波前調制後的近似相位分布,即波前。我們知道,通過對波前求導可以得到光的傳播方向,因此我們也可以看到像平面上的光是散射的。
這副眼鏡也采用了同樣的原理,通過特殊的相位調制,得到了壹個設計好的波前,它與像平面相對應,變成了愛心的形狀。
那麽如何根據妳最終想要形成的愛情圖案來設計相位調制表面的圖案呢?這可以通過稱為IFTA(叠代傅裏葉變換算法)或格希伯格-薩克斯頓算法的算法來實現。現在基本原理講完了,應該很容易理解了。