連接建模的案例
[VirtualLab] 微透鏡陣列CMOS傳感器分析
建模任務
模擬&設置：單平臺互操作性
建模技術的單平臺互操作性
在模擬中達到正確的精度-速度平衡需要對系統的每個部分使用不同的建模技術，這樣可以在不過度計算的情況下考慮相關影響。
? 平面波光源
? 微透鏡陣列
? 彩色濾光片(吸收介質)
? 通過基底傳播
? 探測
連接建模技術：微透鏡
連接建模技術：彩色濾光片
連接建模技術：可編程介質
連接建模技術：自由空間傳播
連接建模技術：堆棧
在VirtualLab Fusion中，堆棧是配置具有小特征尺寸和距離結構的一種便捷的方法。在這些容器中，可以包含多種類型的表面和介質來表示結構的各個方面。請注意，整個堆棧使用了相同的建模技術。
? 微透鏡陣列
? 彩色濾光片(吸收介質)
? 通過基底傳播
? 探測
元件內場分析器：FMM
模擬結果
像素尺寸為2.0μm的微透鏡(x-z平面模擬)
像素尺寸為1.8μm的微透鏡(x-z平面模擬)
像素尺寸為1.6μm的微透鏡(x-z平面模擬)
3D仿真與結果比較
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展開 VirtualLab：微透鏡陣列CMOS傳感器分析
建模任務
模擬&設置：單平臺互操作性
建模技術的單平臺互操作性
在模擬中達到正確的精度-速度平衡需要對系統的每個部分使用不同的建模技術，這樣可以在不過度計算的情況下考慮相關影響。
□ 平面波光源
□ 微透鏡陣列
□ 彩色濾光片(吸收介質)
□ 通過基底傳播
□ 探測
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連接建模技術：可編程介質
連接建模技術：自由空間傳播
連接建模技術：堆棧
在VirtualLab Fusion中，堆棧是配置具有小特征尺寸和距離結構的一種便捷的方法。在這些容器中，可以包含多種類型的表面和介質來表示結構的各個方面。請注意，整個堆棧使用了相同的建模技術。
□ 微透鏡陣列
□ 彩色濾光片(吸收介質)
□ 通過基底傳播
□ 探測
元件內場分析器：FMM
模擬結果
像素尺寸為2.0μm的微透鏡(x-z平面模擬)
像素尺寸為1.8μm的微透鏡(x-z平面模擬)
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3D仿真與結果比較
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模擬&設置：單平臺互操作性
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在模擬中達到正確的精度-速度平衡需要對系統的每個部分使用不同的建模技術，這樣可以在不過度計算的情況下考慮相關影響。
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連接建模技術：自由空間傳播
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在VirtualLab Fusion中，堆棧是配置具有小特征尺寸和距離結構的一種便捷的方法。在這些容器中，可以包含多種類型的表面和介質來表示結構的各個方面。請注意，整個堆棧使用了相同的建模技術。
? 微透鏡陣列
? 彩色濾光片(吸收介質)
? 通過基底傳播
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3D仿真與結果比較
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建模技術的單平臺互操作性
在模擬中達到正確的精度-速度平衡需要對系統的每個部分使用不同的建模技術，這樣可以在不過度計算的情況下考慮相關影響。
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在VirtualLab Fusion中，堆棧是配置具有小特征尺寸和距離結構的一種便捷的方法。在這些容器中，可以包含多種類型的表面和介質來表示結構的各個方面。請注意，整個堆棧使用了相同的建模技術。
? 微透鏡陣列
? 彩色濾光片(吸收介質)
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像素尺寸為2.0μm的微透鏡(x-z平面模擬)
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3D仿真與結果比較
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VirtualLab：微透鏡陣列CMOS傳感器分析
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模擬&設置：單平臺互操作性
建模技術的單平臺互操作性
在模擬中達到正確的精度-速度平衡需要對系統的每個部分使用不同的建模技術，這樣可以在不過度計算的情況下考慮相關影響。
□ 平面波光源
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連接建模技術：自由空間傳播
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在VirtualLab Fusion中，堆棧是配置具有小特征尺寸和距離結構的一種便捷的方法。在這些容器中，可以包含多種類型的表面和介質來表示結構的各個方面。請注意，整個堆棧使用了相同的建模技術。
□ 微透鏡陣列
□ 彩色濾光片(吸收介質)
□ 通過基底傳播
□ 探測
元件內場分析器：FMM
模擬結果
像素尺寸為2.0μm的微透鏡(x-z平面模擬)
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展開 高NA顯微鏡系統的離軸成像分析
建模任務
建模技術的單平臺互操作性
光在系統中傳播時會遇到不同的組件并與之相互作用。對于系統的這些元件中的每一個，都需要在精度和速度之間提供良好折衷的合適模型：
連接建模技術：自由空間傳播
連接建模技術：物鏡
透鏡系統組件
連接建模技術：管狀透鏡
連接建模技術：探測器
探測器的自動橫向定位
探測器的自動縱向定位
系統概述
具有橫向位移的焦平面上的輻照度
深入技術：附件探測量
對于這個用例，我們只測量焦斑的輻照度。盡管可以通過添加更多的探測器附加組件來計算額外的物理量，如照度、輻射通量等。
然而，在這種特定的用例中——為了避免錯誤消息——有必要稍微調整Parameter Coupling的可編程片段，如下所示。其背后的原因是，用于計算焦平面的算法基于Ray Result Profile引擎，該引擎與大多數計算物理量的探測器插件不兼容，因此需要為參數耦合算法禁用它們。
文件信息
更多閱覽
·Debye-Wolf Integral Calculator
·Analyzing High-NA Objective Lens
·Resolution Investigation for Microscope Objective Lenses by Rayleigh Criterion
·Focus Position as Function of NA
展開 [VirtualLab] 通過法布里珀羅標準具研究鈉原子光譜D線
建模任務
仿真與設置：單平臺互操作性
建模技術的單平臺互操作性
當光在系統中傳播時，它會遇到不同的組件并相互作用，在傳播的不同位置可能會有多個相互作用。以下每個元件都需要一個合適的模型來提供精度和速度之間的良好平衡：
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
連接建模技術：膜層
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
膜層/多層系統的建模技術：
由于s矩陣求解器完全在頻域上工作，因此應用該求解器不需要在空域和頻域之間轉換的額外步驟（傅里葉變換）。這允許在保持嚴格的模型的同時實現最快的模擬速度。
有高反射（HR）膜層的標準具
對于膜層的標準具表面，我們使用分層介質組件，因為它為x，y不變的層堆棧提供了一個快速和嚴格的解決方案。膜層定義為二氧化鈦和二氧化硅薄膜交替，其反射率隨著迭代次數的增加而增加。關于分層介質組件的更多信息如下：
分層介質組件
連接建模技術： 標準具
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
由于與表面的相互作用已經經過膜層求解器處理，所有標準具剩下只有一個自由空間的傳播步驟。由于我們不期望衍射效應發揮主要作用，因此選擇幾何傳播計算方式獲得最大的速度。
連接建模技術：自由空間傳播
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6.
展開 VirtualLab：通過法布里珀羅標準具研究鈉原子光譜D線
建模任務
仿真與設置：單平臺互操作性
建模技術的單平臺互操作性
當光在系統中傳播時，它會遇到不同的組件并相互作用，在傳播的不同位置可能會有多個相互作用。以下每個元件都需要一個合適的模型來提供精度和速度之間的良好平衡：
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
連接建模技術：膜層
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
膜層/多層系統的建模技術：
由于s矩陣求解器完全在頻域上工作，因此應用該求解器不需要在空域和頻域之間轉換的額外步驟（傅里葉變換）。這允許在保持嚴格的模型的同時實現最快的模擬速度。
有高反射（HR）膜層的標準具
對于膜層的標準具表面，我們使用分層介質組件，因為它為x，y不變的層堆棧提供了一個快速和嚴格的解決方案。膜層定義為二氧化鈦和二氧化硅薄膜交替，其反射率隨著迭代次數的增加而增加。關于分層介質組件的更多信息如下：
分層介質組件
連接建模技術：標準具
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
由于與表面的相互作用已經經過膜層求解器處理，所有標準具剩下只有一個自由空間的傳播步驟。由于我們不期望衍射效應發揮主要作用，因此選擇幾何傳播計算方式獲得最大的速度。
連接建模技術：自由空間傳播
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6.
展開 VirtualLab：通過法布里珀羅標準具研究鈉原子光譜D線
建模任務
仿真與設置：單平臺互操作性
建模技術的單平臺互操作性
當光在系統中傳播時，它會遇到不同的組件并相互作用，在傳播的不同位置可能會有多個相互作用。以下每個元件都需要一個合適的模型來提供精度和速度之間的良好平衡：
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
連接建模技術：膜層
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
膜層/多層系統的建模技術：
由于s矩陣求解器完全在頻域上工作，因此應用該求解器不需要在空域和頻域之間轉換的額外步驟（傅里葉變換）。這允許在保持嚴格的模型的同時實現最快的模擬速度。
有高反射（HR）膜層的標準具
對于膜層的標準具表面，我們使用分層介質組件，因為它為x，y不變的層堆棧提供了一個快速和嚴格的解決方案。膜層定義為二氧化鈦和二氧化硅薄膜交替，其反射率隨著迭代次數的增加而增加。關于分層介質組件的更多信息如下：
分層介質組件
連接建模技術：標準具
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
由于與表面的相互作用已經經過膜層求解器處理，所有標準具剩下只有一個自由空間的傳播步驟。由于我們不期望衍射效應發揮主要作用，因此選擇幾何傳播計算方式獲得最大的速度。
連接建模技術：自由空間傳播
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6.
展開 VirtualLab：通過法布里珀羅標準具研究鈉原子光譜D線
建模任務
仿真與設置：單平臺互操作性
建模技術的單平臺互操作性
當光在系統中傳播時，它會遇到不同的組件并相互作用，在傳播的不同位置可能會有多個相互作用。以下每個元件都需要一個合適的模型來提供精度和速度之間的良好平衡：
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
連接建模技術：膜層
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
膜層/多層系統的建模技術：
由于s矩陣求解器完全在頻域上工作，因此應用該求解器不需要在空域和頻域之間轉換的額外步驟（傅里葉變換）。這允許在保持嚴格的模型的同時實現最快的模擬速度。
有高反射（HR）膜層的標準具
對于膜層的標準具表面，我們使用分層介質組件，因為它為x，y不變的層堆棧提供了一個快速和嚴格的解決方案。膜層定義為二氧化鈦和二氧化硅薄膜交替，其反射率隨著迭代次數的增加而增加。關于分層介質組件的更多信息如下：
分層介質組件
連接建模技術：標準具
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
由于與表面的相互作用已經經過膜層求解器處理，所有標準具剩下只有一個自由空間的傳播步驟。由于我們不期望衍射效應發揮主要作用，因此選擇幾何傳播計算方式獲得最大的速度。
連接建模技術：自由空間傳播
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6.
展開 VirtualLab Fusion應用：Herriott池的建模與仿真
在此用例中，我們用光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion研究了Herriott單元的模擬。
任務描述
*參數來自：
Old, J. G., K. L. Gentili, and E. R. Peck. "Dispersion of carbon dioxide." JOSA 61.1 (1971): 89-90.
Wei, Peng-Sheng, et al. "Absorption coefficient of carbon dioxide across atmospheric troposphere layer." Heliyon 4.10 (2018): e00785.
建模技術的單平臺互操作性
當光束在復雜的系統中傳播時，每個光束都與截然不同的光學元件相互作用。因此，精確的模型需要算法的無縫互操作性，以便能夠處理光束傳播過程中出現的所有方面：
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
連接建模技術：自由空間傳播
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
可用的自由空間傳播建模技術：
連接建模技術：反射鏡
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
圓錐反射鏡
連接建模技術：孔
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
孔
二氧化碳
連接建模技術：探測器
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
完全靈活的探測器建模不同物理值，包括例如輻射能量密度。
展開 
VirtualLab Fusion應用：Herriott池的建模與仿真
在此用例中，我們用光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion研究了Herriott單元的模擬。
任務描述
*參數來自：
Old, J. G., K. L. Gentili, and E. R. Peck. "Dispersion of carbon dioxide." JOSA 61.1 (1971): 89-90.
Wei, Peng-Sheng, et al. "Absorption coefficient of carbon dioxide across atmospheric troposphere layer." Heliyon 4.10 (2018): e00785.
建模技術的單平臺互操作性
當光束在復雜的系統中傳播時，每個光束都與截然不同的光學元件相互作用。因此，精確的模型需要算法的無縫互操作性，以便能夠處理光束傳播過程中出現的所有方面：
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
連接建模技術：自由空間傳播
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
可用的自由空間傳播建模技術：
連接建模技術：反射鏡
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
圓錐反射鏡
連接建模技術：孔
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
孔
二氧化碳
連接建模技術：探測器
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
完全靈活的探測器建模不同物理值，包括例如輻射能量密度。
展開 [NEWSLETTER] 高NA顯微鏡系統的離軸成像分析
建模任務
建模技術的單平臺互操作性
光在系統中傳播時會遇到不同的組件并與之相互作用。對于系統的這些元件中的每一個，都需要在精度和速度之間提供良好折衷的合適模型：
連接建模技術：自由空間傳播
連接建模技術：物鏡
透鏡系統組件
連接建模技術：管狀透鏡
連接建模技術：探測器
探測器的自動橫向定位
探測器的自動縱向定位
系統概述
具有橫向位移的焦平面上的輻照度
深入技術：附件探測量
對于這個用例，我們只測量焦斑的輻照度。盡管可以通過添加更多的探測器附加組件來計算額外的物理量，如照度、輻射通量等。
然而，在這種特定的用例中——為了避免錯誤消息——有必要稍微調整Parameter Coupling的可編程片段，如下所示。其背后的原因是，用于計算焦平面的算法基于Ray Result Profile引擎，該引擎與大多數計算物理量的探測器插件不兼容，因此需要為參數耦合算法禁用它們。
展開 [VirtualLab] Herriott池的建模
連接建模技術：孔
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
在我們的例子中，光束足夠窄，不會與整個孔相互作用，因此，函數方法就足夠了。
孔
第一反射鏡上的孔建模為一個理想的透射光柵，定義在一個圓形區域中，只有0級透射激活。對于這個級次，我們手動指定了100%的效率，以復制孔的功能。
二氧化碳
當使用材料目錄中沒有的材料時，可以使用可編程材料對其進行編程。
連接建模技術：探測器
? 自由空間傳播
? 單元反射鏡處的反射
? 通過孔的傳播
? 探測器
完全靈活的探測器建模不同物理值，包括例如輻射能量密度。
參數耦合
模擬結果
光線追跡結果
光線&場追跡結果
場追跡結果（反射鏡距離為84mm）
更多內反射
場追跡結果（反射鏡距離為50mm）
展開 VirtualLab：通過法布里珀羅標準具研究鈉原子光譜D線
連接建模技術：自由空間傳播
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
可用的自由空間傳播的建模技術：
同樣的原理也適用于其他的自由空間傳播步驟。
連接建模技術：球面透鏡
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
可用的與曲面的交互作用的建模技術：
由于薄元近似（TEA）假設薄元件，而函數方法不包括菲涅耳損失，局部平面界面近似（LPIA）提供了速度和精度之間的最佳折衷。
連接建模技術：探測器
1. 光源（鈉原子光譜D線）
2. 高反射膜層
3. 標準具
4. 自由空間傳播
5. 球面透鏡
6. 探測器
VirtualLab Fusion的靈活通用探測器以及各種參數變化工具允許對任何光學系統進行深入研究。在此案例中，我們想測量探測器處的輻射能量密度，并研究其與膜層的波長和反射率的關系。
仿真結果
兩個頻譜線的可視化
策略和膜層反射率
單波長
588.9950 nm
內部共振增強
整體傳輸將在共振波長的倍數處達到峰值。這些曲線的確切形狀也取決于鍍在標準具表面的膜層的反射率。請注意，在我們的案例中，使用了真實的膜層。根據設計，反射率較高的膜層有更多的層，因此更厚，這改變了標準具兩個表面之間的距離。
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