光柵仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
光柵仿真的實例教程
摘要
像光柵這樣的光學設備對光的偏振比較敏感。 因此，在仿真中適當考慮光的偏振非常重要。 在實際中，光柵有時會以非偏振光作為輸入。 作為兩個正交偏振態的平均值，我們為您展示了如何在VirtualLab Fusion中建模這種用于光柵仿真的非偏振光。 為此，我們提供了示例來說明軟件中的相應設置。
光柵仿真中的非偏振光
?光柵分析
?對于使用傅立葉模態方法（FMM / RCWA）的單光柵分析，使用平面波入射來計算
例如：作為被研究光柵固有特性的衍射效率。
?非偏振平面波
?考慮到沿z方向的平面波，可以將非偏振光視為同一時間可以處于任何偏振態。
?任意偏振態可以沿兩個正交基底投影，并且統計上，非偏振光沿兩個正交基底給出相等的投影。
?因此，我們可以使用兩個正交狀態的平均值，并以非相干方式表示非偏振光。
光柵仿真中的光源設置
?手動控制光源偏振態
?在VirtualLab Fusion中，光始終以矢量形式表示，并且可以完全控制光源設置中的偏振態。
?按照基本概念，可以根據非偏振光的需要，以特定的輸入偏振態執行光柵仿真。 例如，通過選擇TE和TM偏振作為兩個正交基，分別執行光柵仿真，然后通過功能區菜單功能手動平均結果。
光柵仿真中的偏振相關分析器
?光柵偏振分析器
?為計算光柵衍射效率，VirtualLab Fusion提供了偏振分析器，用于研究偏振相關效應。
?偏振分析器，例如：光柵級次分析器對入射的偏振態具有額外控制。
?偏振分析器中的偏振設置獨立于光學裝置中的光源設置。
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光柵等光學設備對光的偏振很敏感。 因此，在仿真中正確考慮光的偏振非常重要。 在實踐中，光柵有時使用非偏振光作為輸入。 我們展示了如何將這種非偏振光建模為兩個正交偏振態的平均值，用于 VirtualLab Fusion 中的光柵仿真。 提供了示例來說明軟件中的相應設置。
光柵仿真中的非偏振光
? 光柵分析
– 對于使用傅立葉模態方法 (FMM / RCWA) 的單光柵分析，使用平面波入射來計算
例如 衍射效率是所研究光柵的固有特性。
? 非偏振平面波
– 考慮沿 z 方向的平面波，可以認為非偏振光在統計上可以同時具有任何偏振狀態。
– 可以將任意偏振態投影到兩個正交狀態上； 統計上，非偏振光沿著形成這個正交基礎的兩個狀態給出了相等的投影。
– 因此，我們可以以非相干的方式使用兩個正交狀態的平均值來表示非偏振光。
光柵仿真中的光源設置
? 光源偏振態的手動控制
– 光在 VirtualLab Fusion 中始終以矢量形式表示，用戶可以完全控制光源設置中的偏振狀態。
– 遵循基本概念，可以根據非偏振光的需要，使用特定的輸入偏振態進行光柵模擬。。 例如，通過選擇 TE 和 TM 偏振作為兩個正交基態，我們可以對兩種配置獨立執行光柵仿真，然后通過功能區菜單功能手動平均結果（如下所述）。
光柵仿真中的偏振相關分析儀
? 光柵偏振分析儀
– 對于光柵衍射效率計算，VirtualLab Fusion 提供了偏振分析儀，用于研究偏振相關效應。
– 與光柵階次分析器相比，偏振分析器對入射的偏振態有額外的控制。
– 偏振分析儀中的偏振設置獨立于光學設置中的光源設置。
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光柵等光學設備對光的偏振很敏感。因此，在仿真中正確考慮光的偏振非常重要。在實踐中，光柵有時使用非偏振光作為輸入。我們展示了如何將這種非偏振光建模為兩個正交偏振態的平均值，用于 VirtualLab Fusion 中的光柵仿真。提供了示例來說明軟件中的相應設置。
光柵仿真中的非偏振光
? 光柵分析
– 對于使用傅立葉模態方法 (FMM / RCWA) 的單光柵分析，使用平面波入射來計算
例如 衍射效率是所研究光柵的固有特性。
? 非偏振平面波
– 考慮沿 z 方向的平面波，可以認為非偏振光在統計上可以同時具有任何偏振狀態。
– 可以將任意偏振態投影到兩個正交狀態上；統計上，非偏振光沿著形成這個正交基礎的兩個狀態給出了相等的投影。
– 因此，我們可以以非相干的方式使用兩個正交狀態的平均值來表示非偏振光。
光柵仿真中的光源設置
? 光源偏振態的手動控制
– 光在 VirtualLab Fusion 中始終以矢量形式表示，用戶可以完全控制光源設置中的偏振狀態。
– 遵循基本概念，可以根據非偏振光的需要，使用特定的輸入偏振態進行光柵模擬。。例如，通過選擇 TE 和 TM 偏振作為兩個正交基態，我們可以對兩種配置獨立執行光柵仿真，然后通過功能區菜單功能手動平均結果（如下所述）。
光柵仿真中的偏振相關分析儀
? 光柵偏振分析儀
– 對于光柵衍射效率計算，VirtualLab Fusion 提供了偏振分析儀，用于研究偏振相關效應。
– 與光柵階次分析器相比，偏振分析器對入射的偏振態有額外的控制。
– 偏振分析儀中的偏振設置獨立于光學設置中的光源設置。
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像光柵這樣的光學設備對光的偏振比較敏感。 因此，在仿真中適當考慮光的偏振非常重要。 在實際中，光柵有時會以非偏振光作為輸入。 作為兩個正交偏振態的平均值，我們為您展示了如何在VirtualLab Fusion中建模這種用于光柵仿真的非偏振光。 為此，我們提供了示例來說明軟件中的相應設置。
光柵仿真中的非偏振光
?光柵分析
?對于使用傅立葉模態方法（FMM / RCWA）的單光柵分析，使用平面波入射來計算
例如：作為被研究光柵固有特性的衍射效率。
?非偏振平面波
?考慮到沿z方向的平面波，可以將非偏振光視為同一時間可以處于任何偏振態。
?任意偏振態可以沿兩個正交基底投影，并且統計上，非偏振光沿兩個正交基底給出相等的投影。
?因此，我們可以使用兩個正交狀態的平均值，并以非相干方式表示非偏振光。
光柵仿真中的光源設置
?手動控制光源偏振態
?在VirtualLab Fusion中，光始終以矢量形式表示，并且可以完全控制光源設置中的偏振態。
?按照基本概念，可以根據非偏振光的需要，以特定的輸入偏振態執行光柵仿真。 例如，通過選擇TE和TM偏振作為兩個正交基，分別執行光柵仿真，然后通過功能區菜單功能手動平均結果。
光柵仿真中的偏振相關分析器
?光柵偏振分析器
?為計算光柵衍射效率，VirtualLab Fusion提供了偏振分析器，用于研究偏振相關效應。
?偏振分析器，例如：光柵級次分析器對入射的偏振態具有額外控制。
?偏振分析器中的偏振設置獨立于光學裝置中的光源設置。
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光柵等光學設備對光的偏振很敏感。因此，在仿真中正確考慮光的偏振非常重要。在實踐中，光柵有時使用非偏振光作為輸入。我們展示了如何將這種非偏振光建模為兩個正交偏振態的平均值，用于 VirtualLab Fusion 中的光柵仿真。提供了示例來說明軟件中的相應設置。
光柵仿真中的非偏振光
? 光柵分析
– 對于使用傅立葉模態方法 (FMM / RCWA) 的單光柵分析，使用平面波入射來計算
例如 衍射效率是所研究光柵的固有特性。
? 非偏振平面波
– 考慮沿 z 方向的平面波，可以認為非偏振光在統計上可以同時具有任何偏振狀態。
– 可以將任意偏振態投影到兩個正交狀態上；統計上，非偏振光沿著形成這個正交基礎的兩個狀態給出了相等的投影。
– 因此，我們可以以非相干的方式使用兩個正交狀態的平均值來表示非偏振光。
光柵仿真中的光源設置
? 光源偏振態的手動控制
– 光在 VirtualLab Fusion 中始終以矢量形式表示，用戶可以完全控制光源設置中的偏振狀態。
– 遵循基本概念，可以根據非偏振光的需要，使用特定的輸入偏振態進行光柵模擬。。例如，通過選擇 TE 和 TM 偏振作為兩個正交基態，我們可以對兩種配置獨立執行光柵仿真，然后通過功能區菜單功能手動平均結果（如下所述）。
光柵仿真中的偏振相關分析儀
? 光柵偏振分析儀
– 對于光柵衍射效率計算，VirtualLab Fusion 提供了偏振分析儀，用于研究偏振相關效應。
– 與光柵階次分析器相比，偏振分析器對入射的偏振態有額外的控制。
– 偏振分析儀中的偏振設置獨立于光學設置中的光源設置。
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光柵仿真的最新內容
簡介
此前，OpticStudio 為一維光柵仿真提供了一維 RCWA 插件。本文介紹了一種類似但功能強大得多的工作流程，該流程基于 Zemax OpticStudio 與 Lumerical RCWA 之間的動態鏈接。
在這一工作流程中，設計人員在 Zemax OpticStudio 中構建宏觀光學系統，并在 Lumerical 中構建光柵的微結構。兩款軟件中的仿真可無縫連接。
與 STACK 求解器不同，RCWA 求解器適用于具有層幾何形狀周期性變化的結構，例如光子晶體和衍射光柵。由于仿真時間通常遠短于 FDTD，RCWA 求解器是分析這類周期性結構的理想工具。
RCWA 方法原理
RCWA 方法是一種用于求解多層結構中麥克斯韋方程的半解析技術。在該方法中，結構沿傳播方向被劃分為一系列均勻的層。
? 跨尺度仿真斷裂，多軟件協同效率低下
? 算力瓶頸突出，高維優化陷入 “局部最優”
? 設計 - 制造閉環缺失，量產良率難以保障
03/OAS 助力輕量化，高分辨率成像
（OAS光學軟件主界面）
OAS 光學軟件（點擊詳細介紹）
? 跨尺度耦合仿真，平衡三大核心指標
OAS 軟件集成幾何光學到波動光學的跨尺度仿真，打通宏觀光路與微觀光柵的仿真壁壘
軟件集成幾何光學到波動光學的跨尺度仿真，打通宏觀光路與微觀光柵的仿真壁壘，無需多軟件切換，實現毫米級到納米級全尺度無縫仿真。
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
此外還會介紹超表面的設計和參數優化和大角度超光柵仿真。該課程無需軟件基礎。
系統仿真：多軟件聯合驗證方案可行性
在完成光柵結構設計與Zemax成像性能驗證后，團隊采用Lighttools與Rsoft軟件搭建了完整的L型光柵波導系統仿真模型，對全系統的眼動范圍均勻性、能量效率進行了全面驗證，同時結合Zemax的成像仿真結果，形成了“設計-成像驗證-系統驗證”的完整仿真流程。
? 跨尺度仿真斷層，精度與效率失衡
? 光柵優化與色散分析能力不足
? 雜散光分析與工藝適配不足
? 行業適配性差且缺乏自主可控能力
03/OAS光學軟件精準規避設計陷阱
（OAS光學軟件主界面）
? 跨尺度耦合仿真，平衡三大核心指標
OAS軟件集成幾何光學到波動光學的跨尺度仿真，打通宏觀光路與微觀光柵的仿真壁壘，無需多軟件切換，實現毫米級到納米級全尺度無縫仿真
OAS 軟件在光波導設計、光柵仿真與雜散光分析領域的精準性與高效性得到驗證，可作為 AR 眼鏡成像系統設計與優化的可靠技術工具，有效解決衍射效率低、成像一致性差等行業痛點，助力 AR 眼鏡實現輕量化與高性能化的設計目標。
康謀世界提取工具鏈在此基礎上更進一步：通過 NeRF 教師 + 3DGS 學生的兩階段訓練，每個 Gaussian 不僅攜帶顏色，還承載 LiDAR 強度特征和語義標簽，可同時驅動相機仿真（光柵化后端）和 LiDAR 仿真（光線追蹤后端），支持 ≥100,000 m2 的大規模場景重建。
