偏振光學設計的案例
適用于所有偏振敏感光學系統的三維偏振代數體系
摘要 ：本文利用三維相干矢量（9×1矩陣）構建了一種新型三維偏振代數，可用于計算所有偏振敏感光學系統的偏振特性，尤其適用于入射光場為部分偏振或非偏振的情況。基于該三維偏振代數，我們對高數值孔徑（NA=1.25油浸式）顯微物鏡的偏振特性進行了理論分析，并采用商用軟件VirtualLab Fusion對該高數值孔徑光學系統進行了偏振仿真。通過對比理論計算與仿真結果，兩者呈現出完全匹配的關系，證實該三維偏振代數能夠有效量化所有偏振敏感光學系統的三維偏振特性。
展開 [VirtualLab論文] 適用于所有偏振敏感光學系統的三維偏振代數體系
摘要：本文利用三維相干矢量（9×1矩陣）構建了一種新型三維偏振代數，可用于計算所有偏振敏感光學系統的偏振特性，尤其適用于入射光場為部分偏振或非偏振的情況。基于該三維偏振代數，我們對高數值孔徑（NA=1.25油浸式）顯微物鏡的偏振特性進行了理論分析，并采用商用軟件VirtualLab Fusion對該高數值孔徑光學系統進行了偏振仿真。通過對比理論計算與仿真結果，兩者呈現出完全匹配的關系，證實該三維偏振代數能夠有效量化所有偏振敏感光學系統的三維偏振特性。
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摘要：本文利用三維相干矢量（9×1矩陣）構建了一種新型三維偏振代數，可用于計算所有偏振敏感光學系統的偏振特性，尤其適用于入射光場為部分偏振或非偏振的情況。基于該三維偏振代數，我們對高數值孔徑（NA=1.25油浸式）顯微物鏡的偏振特性進行了理論分析，并采用商用軟件VirtualLab Fusion對該高數值孔徑光學系統進行了偏振仿真。通過對比理論計算與仿真結果，兩者呈現出完全匹配的關系，證實該三維偏振代數能夠有效量化所有偏振敏感光學系統的三維偏振特性。
展開 適用于所有偏振敏感光學系統的三維偏振代數體系
摘要 ：本文利用三維相干矢量（9×1矩陣）構建了一種新型三維偏振代數，可用于計算所有偏振敏感光學系統的偏振特性，尤其適用于入射光場為部分偏振或非偏振的情況。基于該三維偏振代數，我們對高數值孔徑（NA=1.25油浸式）顯微物鏡的偏振特性進行了理論分析，并采用商用軟件VirtualLab Fusion對該高數值孔徑光學系統進行了偏振仿真。通過對比理論計算與仿真結果，兩者呈現出完全匹配的關系，證實該三維偏振代數能夠有效量化所有偏振敏感光學系統的三維偏振特性。
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基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振分析器
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
展開 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振分析器
本用例展示了橢圓偏振法的基本原理，并說明了VirtualLab Fusion中內置的橢圓儀分析器的使用。
SiO2涂層的可變角度光譜橢圓偏振（VASE）分析
本用例說明了在VirtualLab Fusion中實現的橢圓偏振分析器在文獻中的使用：Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999).
展開 [NEWSLETTER] 基于橢圓偏振法的光學薄膜測量
橢圓偏振法是一種光學測量方法，它利用了光在被表面反射（或透過）時發生的偏振變化，例如塊狀材料或薄膜。隨著時間的推移，它在半導體和光學涂層應用中得到了普及，因為與傳統的反射測量相比，它的靈敏度更高。 因此，橢圓偏振法現在被用來準確地表征不同樣品的成分、粗糙度、厚度、結晶特性、導電性和其他材料特性。
在最新發布的快速物理光學軟件VirtualLab Fusion 2023.1中，橢圓偏振分析器已被添加到該軟件不斷增加的功能陣列中。它提供了一個簡單明了的方法，通過在模擬產生的電磁場結果上應用橢圓偏振的概念來研究涂層、多層結構和光柵的特性。此外，它還提供了在分析儀內自動掃描波長和入射角的可能性，從而方便地生成典型的橢圓偏振曲線，這些曲線在擬合到一個模型后，可以繼續揭示我們試圖從這些實驗中獲得的材料特性。你可以在下面找到解釋如何使用這個新的分析儀的文件鏈接，以及一個應用于二氧化硅涂層測量的例子。
橢圓偏振分析器
本用例展示了橢圓偏振法的基本原理，并說明了VirtualLab Fusion中內置的橢圓儀分析器的使用。
SiO2涂層的可變角度光譜橢圓偏振（VASE）分析
本用例說明了在VirtualLab Fusion中實現的橢圓偏振分析器在文獻中的使用：Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999).
展開 VirtualLab Fusion中偏振和全矢量物理光學
隨機偏振光在光柵仿真中的應用
下面您可以看到一些示例，展示了VirtualLab Fusion在與偏振和矢量效應特別相關的情況下的潛力。
作為一種仿真技術，物理光學最廣為認可的優點之一是它可以提供關于系統的廣泛信息。電磁場的矢量性質，以及光在系統中傳播時經常產生的復雜效應，都是這一考慮的重要組成部分。這就是為什么在VirtualLab Fusion中，我們總是使用完整的矢量場信息。
VirtualLab Fusion中偏振和全矢量物理光學
作為一種仿真技術，物理光學最廣為認可的優點之一是它可以提供關于系統的廣泛信息。電磁場的矢量性質，以及光在系統中傳播時經常產生的復雜效應，都是這一考慮的重要組成部分。這就是為什么在VirtualLab Fusion中，我們總是使用完整的矢量場信息。
下面您可以看到一些示例，展示了VirtualLab Fusion在與偏振和矢量效應特別相關的情況下的潛力。
隨機偏振光在光柵仿真中的應用
本文以光柵系統的仿真為例，說明了如何在VirtualLab Fusion中將非偏振光效應建模為兩個正交偏振態的平均值。
共焦掃描顯微鏡
該系統以光柵為樣品，演示了共焦顯微鏡的功能。通過VirtualLab Fusion中對電磁場的矢量處理及其“連接場解算器”方法，初始場的偏振、透鏡表面的微弱串擾、物鏡聚焦后導致的縱向分量的出現，以及光柵的強矢量響應，都在仿真中被自動考慮到。
展開 光學仿真干貨丨Lumerical納米線柵偏振器仿真應用
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Ansys Zemax是一套綜合性的光學設計軟件，它提供先進的、且符合工業標準的分析、優化、公差分析功能，能夠快速準確的完成光學成像及照明設計。
SPEOS
Ansys SPEOS是Ansys公司開發功能強大的專業用于光學設計、環境與視覺模擬系統、成像應用的光學仿真軟件, 強大的解決方案提供完美的可視化光學系統，和直觀的人機交互平臺，其仿真技術已經廣泛用于航空, 航天, 軍工，汽車，軌道交通、通用照明等工業領域的研究機構和知名公司，是全球少有的可依據人眼視覺特征和材料真實光學屬性進行的場景仿真的專業軟件。
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Ansys Lumerical可廣泛地應用于生物光子學，成像，照明，光伏等。其相應套件包括以下工具：FDTD、MODE、STACK、CHARGE/HEAT、DGTD/FEEM、MQW、INTERCONNECT和CMLC。
展開 訊技自研光學實驗教具應用：光的偏振實驗
實驗概述
將自然光變成偏振光的器件稱為起偏器。用于檢驗偏振光的器件稱為檢偏器。一束自然光通過起偏器后，出射光光矢量的振動方向依賴于起偏器。起偏器和檢偏器允許通過的光矢量的方向是起偏器的透光軸。光通過起偏器、檢偏器后的光強I和兩透光軸夾角θ的關系為
I=I0cos2θ
其中，I0為入射光強。可見若改變兩起偏器間的夾角則出射光強將發生變化。
使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.在VirtualLab Fusion中搭建實驗光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
圖4.沿x軸一維曲線疊加（藍色為兩偏振片平行，紅色為兩偏振片45°夾角）
實驗教具中的實驗搭建
圖1.實驗光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
4.實驗總結
我們在VirtualLab Fusion軟件中可以很輕易地得到一些數值結果，因此很容易驗證馬呂斯定律，而在實驗中也可以通過探測器得到具體地數值結果，在本例中，我們使用接收屏也可以肉眼觀察到兩偏振片相對角度變化過程中光斑亮度的變化。
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訊技自研光學實驗教具應用：光的偏振實驗
實驗概述
將自然光變成偏振光的器件稱為起偏器。用于檢驗偏振光的器件稱為檢偏器。一束自然光通過起偏器后，出射光光矢量的振動方向依賴于起偏器。起偏器和檢偏器允許通過的光矢量的方向是起偏器的透光軸。光通過起偏器、檢偏器后的光強I和兩透光軸夾角θ的關系為
I=I0cos2θ
其中，I0為入射光強。可見若改變兩起偏器間的夾角則出射光強將發生變化。
使用VirutalLab Fusion建模仿真
圖1.在VirtualLab Fusion中搭建實驗光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
圖4.沿x軸一維曲線疊加（藍色為兩偏振片平行，紅色為兩偏振片45°夾角）
實驗教具中的實驗搭建
圖1.實驗光路
圖2.（左）兩偏振片平行
圖3.（右）兩偏振片成45°角
4.實驗總結
我們在VirtualLab Fusion軟件中可以很輕易地得到一些數值結果，因此很容易驗證馬呂斯定律，而在實驗中也可以通過探測器得到具體地數值結果，在本例中，我們使用接收屏也可以肉眼觀察到兩偏振片相對角度變化過程中光斑亮度的變化。
展開 Ansys Zemax光學設計軟件技術教程：光學系統設計中如何使用玻璃替換方法
通過使用玻璃替換模板，您可以確保選擇的玻璃不僅僅符合光學標準，還符合其他重要標準。光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
聯系人：光研科技南京有限公司徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
第十二屆“宇瞳杯”光學設計大賽--中波紅外成像光學系統設計
所得到的組合后的二維圖如下：
將光闌放置在冷光闌位置，控制系統焦距，對鏡片形狀進行優化，逐步增加視場角，從而獲取到一個視場角滿足要求的光學系統初始結構，隨后，我們通過增加非球面鏡片，控制總長為180，進一步優化光學系統。優化后的光學系統結構圖如下所示：
MTF如下圖：
圖13.系統MTF曲線圖
然后再做無熱化設計。設置三重組態，將材料設置為hammer，優化玻璃。最終的二維如下圖所示。
20℃MTF
-40℃MTF
60℃MTF
畸變圖
最后，有相關需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計-有福利
今天就讓我們一起來學習離軸三反光學系統設計，領略宏語言賦予的光學設計之美。下面我們來了解一下：
《宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計》
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宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計
內容簡介
離軸三反簡介
反射
式光學系統由于其無色差特性，在很多領域非常受歡迎。傳統的同軸兩反的光學系統對于存在遮攔，視場小等問題 ， 目前離軸三反 （ Three-Mirror Anastigmat，TMA）光學系統也已經成為了趨勢，由于其多了更多的優化變量， 可以校正全部的初級像差，使得其性能更加，可以實現無遮攔，大視場，大相對孔徑，成像質量高，另外可實現長焦距等。
離軸三反設計
更詳細的介紹可以查閱國內外論文，每個光學系統設計之前，其使用背景需調研詳細，方能設計出比較合適的光學系統。
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