衍射光學(xué)器件仿真的案例
Ansys Zemax | 使用衍射光學(xué)器件模擬增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) （AR） 系統(tǒng)的出瞳擴(kuò)展器 （EPE）：第 1 部分
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國(guó)產(chǎn)光學(xué)軟件突破 | 3D可視化衍射光波導(dǎo)仿真
原文信息
原文標(biāo)題：“基于光線場(chǎng)追跡的國(guó)產(chǎn)3D可視化衍射光波導(dǎo)仿真模塊研究”
第一作者：覃嘉佳
通訊作者：宋強(qiáng)，劉祥彪, 張善文，段輝高，周常河
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)作為新興人機(jī)交互模式，其近眼顯示領(lǐng)域中，AR 衍射光波導(dǎo)技術(shù)因輕量化、小型化等優(yōu)勢(shì)成為核心發(fā)展方向。高品質(zhì)衍射光波導(dǎo)的設(shè)計(jì)優(yōu)化離不開(kāi)專業(yè)仿真軟件。為填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，本研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了完全自主可控的 3D 可視化衍射光波導(dǎo)仿真模塊，覆蓋 k 域分析、光波導(dǎo)仿真與優(yōu)化全過(guò)程，可納入微投影光機(jī)和人眼模型實(shí)現(xiàn)全維度仿真。
研究基于該模塊設(shè)計(jì)二維出瞳擴(kuò)展衍射光波導(dǎo)，通過(guò)確定光柵矢量、劃分功能區(qū)域并精細(xì)調(diào)控光柵參數(shù)，結(jié)合光線場(chǎng)追跡完成仿真，并與國(guó)外商業(yè)軟件結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了模塊的有效性與實(shí)用性，為我國(guó) AR 產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展提供技術(shù)支撐。
二維出瞳擴(kuò)展衍射光波導(dǎo)中的光線傳播示意圖（來(lái)自原文）
該模塊成功設(shè)計(jì)出具備二維出瞳擴(kuò)展的衍射光波導(dǎo)，整體系統(tǒng)由微型投影光機(jī)、光波導(dǎo)與人眼模型構(gòu)成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極具優(yōu)勢(shì)。其投影光學(xué)系統(tǒng)焦距 14.5 mm，對(duì)角線視場(chǎng)角 28°，總長(zhǎng)度僅 9.45 mm，光學(xué)元件直徑小于 5.4 mm，憑借緊湊小巧的特性，完美適配近眼顯示設(shè)備的輕量化需求。在性能表現(xiàn)上，該系統(tǒng)在 30 cycles/mm 采樣頻率下的光學(xué)調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）值均優(yōu)于 0.7，成像質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
可視化3D衍射光波導(dǎo)模組示意圖（來(lái)自原文）
為驗(yàn)證模塊性能，研發(fā)團(tuán)隊(duì)與市面主流商業(yè)軟件，在衍射效率、均勻性及光線路徑等關(guān)鍵指標(biāo)上展開(kāi)對(duì)比，結(jié)果充分證明了該國(guó)產(chǎn)模塊的精度與可靠性。
展開(kāi) 從折剪紙藝術(shù)到納米尺度光學(xué)器件，MIT聯(lián)手中國(guó)科學(xué)家集成3D光學(xué)器件
這些納米尺度光學(xué)器件可以用來(lái)構(gòu)建更復(fù)雜的光學(xué)通訊、傳感、計(jì)算和生物醫(yī)藥技術(shù)芯片。
例如，葡萄糖分子有左旋和右旋 2 種類型，具有不同的光特性。因此，可以利用這種特性，用納米光學(xué)極化傳感器構(gòu)建更小，更高效的葡萄糖分子感測(cè)器。
此外，通過(guò)光學(xué)極化技術(shù)，可以讓光纖通信實(shí)現(xiàn)極化復(fù)用，提高光纖容量，而利用納米光學(xué)器件可以構(gòu)造出更高效的光纖通信系統(tǒng)。
光學(xué)系統(tǒng)衍射效應(yīng)分析棘手？OAS 軟件菲涅爾衍射來(lái)解惑
菲涅爾衍射案例分析
簡(jiǎn)介
菲涅爾衍射作為光學(xué)領(lǐng)域中一種關(guān)鍵的衍射現(xiàn)象，其核心特征在于考慮光波的波前曲率，并用菲涅耳積分對(duì)衍射圖樣進(jìn)行精準(zhǔn)描述。與夫瑯禾費(fèi)衍射相比，菲涅爾衍射主要展現(xiàn)光通過(guò)小孔或障礙物后，在近場(chǎng)（即距離衍射屏較近的區(qū)域）形成的獨(dú)特衍射圖樣。本案例使用 OAS 光學(xué)軟件，對(duì)菲涅爾衍射現(xiàn)象展開(kāi)細(xì)致模擬與分析，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)際應(yīng)用提供有力的技術(shù)支撐與理論參考。
案例設(shè)置與操作
光源參數(shù)配置
為精準(zhǔn)模擬菲涅爾衍射現(xiàn)象，本案例構(gòu)建了特定的光學(xué)系統(tǒng)。系統(tǒng)中設(shè)置了一個(gè)簡(jiǎn)易光束光源，其半孔徑為 1mm，波長(zhǎng)設(shè)定為 0.6283μm。該波長(zhǎng)處于可見(jiàn)光波段，在光學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用中具有典型性。同時(shí)，將光源與探測(cè)器之間的距離設(shè)定為 1mm，這一距離配置符合菲涅爾衍射近場(chǎng)研究的條件，能夠有效捕捉近場(chǎng)范圍內(nèi)衍射圖樣的特征。
光源與探測(cè)系統(tǒng)建模
OAS 光學(xué)軟件擁有強(qiáng)大的建模能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類光學(xué)系統(tǒng)的精確構(gòu)建。在本案例中，軟件成功完成了簡(jiǎn)易光束光源的參數(shù)化建模，準(zhǔn)確設(shè)置了光源的半孔徑和波長(zhǎng)參數(shù)，確保光源的特性與設(shè)計(jì)要求完全吻合。對(duì)于探測(cè)器，軟件通過(guò)內(nèi)置的光學(xué)探測(cè)模塊進(jìn)行配置，精準(zhǔn)設(shè)定了光源與探測(cè)器之間的距離參數(shù)，為菲涅爾衍射圖樣的探測(cè)搭建了穩(wěn)定的模擬環(huán)境，保障了后續(xù)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。
波前追跡與衍射模擬
在本案例中，軟件對(duì)光束光源發(fā)出的光波進(jìn)行了全面且精確的波前追跡，詳細(xì)計(jì)算了光波在傳播過(guò)程中的波前曲率變化，以及通過(guò)傳播到達(dá)探測(cè)器過(guò)程中的相位和振幅演變。基于菲涅耳積分原理，軟件對(duì)光波在探測(cè)器處的疊加效果進(jìn)行計(jì)算，從而精準(zhǔn)模擬出菲涅爾衍射條紋，為后續(xù)的分析提供了清晰、直觀的可視化結(jié)果。
展開(kāi) 
衍射光學(xué)：超短激光脈沖如何影響光束整形光學(xué)
作者：ISRAEL GROSSINGER, SHLOMIT KATZ, NATAN KAPLAN, and ALEX SKLIAR
光學(xué)仿真工具可以全面剖析超短激光脈沖如何影響衍射光學(xué)元件的光束整形特性和能力。
隨著超短脈沖（USP）激光器（也稱為超快激光器）在工業(yè)應(yīng)用中變得越來(lái)越普遍，特別是當(dāng)納秒脈沖USP激光器被更快的飛秒器件取代，使用衍射光學(xué)元件（DOE）的光束整形應(yīng)用變得更具挑戰(zhàn)性。
VirtualLab是由LightTrans International(Jena, Germany; www.lighttrans.com)開(kāi)發(fā)的物理光學(xué)仿真工具，可以用于大多數(shù)DOE元件（包括分束器和光束整形器）的仿真，利用這款軟件，我們?cè)贖olo / Or的團(tuán)隊(duì)研究了USP激光器對(duì)DOE功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)盡管對(duì)于大多數(shù)光束整形器來(lái)說(shuō)，DOE的影響可以忽略，但對(duì)于諸如基于光柵的DOE之類的大角度分束器，可以看到顯著的且不期望的色散效果。
圖1. 對(duì)于m = 1且輸入光束直徑為4 mm的渦旋透鏡元件（a），對(duì)輸入800 nm高斯脈沖得到的結(jié)果（b）和輸入100 fs USP激光脈沖得到的結(jié)果（c）進(jìn)行比較，沒(méi)有明顯差異。
DOE基礎(chǔ)知識(shí)
對(duì)于許多應(yīng)用而言，DOE可以用于產(chǎn)生一些傳統(tǒng)的反射或折射光學(xué)元件無(wú)法達(dá)到的獨(dú)特光學(xué)功能，在系統(tǒng)配置方面更加靈活。與折射解決手段相比，DOE具有很多優(yōu)勢(shì)，包括尺寸小、單個(gè)元件具有多種功能、角度精度高、厚度小和相比于折射解法時(shí)間色散較小等。
操作原理非常簡(jiǎn)單：對(duì)于準(zhǔn)直入射光束，輸出光束以預(yù)先設(shè)計(jì)的分離角度和強(qiáng)度出射DOE，通過(guò)光束整形器，激光束被聚焦成設(shè)計(jì)好的尺寸和形狀。
展開(kāi) 衍射光學(xué)：超短激光脈沖如何影響光束整形光學(xué)
作者：ISRAEL GROSSINGER, SHLOMIT KATZ, NATAN KAPLAN, and ALEX SKLIAR
文章來(lái)源：Laser Focus World激光聚焦世界http://www.laserfocusworld.com/articles/print/volume-53/issue-09/features/diffractive-optics-how-ultrashort-laser-pulses-influence-beam-shaping-optics.html
光學(xué)仿真工具可以全面剖析超短激光脈沖如何影響衍射光學(xué)元件的光束整形特性和能力。
隨著超短脈沖（USP）激光器（也稱為超快激光器）在工業(yè)應(yīng)用中變得越來(lái)越普遍，特別是當(dāng)納秒脈沖USP激光器被更快的飛秒器件取代，使用衍射光學(xué)元件（DOE）的光束整形應(yīng)用變得更具挑戰(zhàn)性。
VirtualLab是由LightTrans International(Jena, Germany; www.lighttrans.com)開(kāi)發(fā)的物理光學(xué)仿真工具，可以用于大多數(shù)DOE元件（包括分束器和光束整形器）的仿真，利用這款軟件，我們?cè)贖olo / Or的團(tuán)隊(duì)研究了USP激光器對(duì)DOE功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)盡管對(duì)于大多數(shù)光束整形器來(lái)說(shuō)，DOE的影響可以忽略，但對(duì)于諸如基于光柵的DOE之類的大角度分束器，可以看到顯著的且不期望的色散效果。
圖1. 對(duì)于m = 1且輸入光束直徑為4 mm的渦旋透鏡元件（a），對(duì)輸入800 nm高斯脈沖得到的結(jié)果（b）和輸入100 fs USP激光脈沖得到的結(jié)果（c）進(jìn)行比較，沒(méi)有明顯差異。
展開(kāi) 通過(guò)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器衍射光波導(dǎo)中插入光學(xué)中間層實(shí)現(xiàn)角度選擇性衍射效率增強(qiáng)
傳統(tǒng)的入射耦合光柵設(shè)計(jì)僅致力于提高一階衍射效率，卻未考慮光波導(dǎo)中衍射光的多次相互作用，因此存在不足。本研究中，為優(yōu)化耦合光柵設(shè)計(jì)，引入了入射耦合表面浮雕光柵的背耦合損耗（BCL），以及到達(dá)出射耦合光柵的光功率與入射光功率的比值（定義為波導(dǎo)光效率，OEW）。通過(guò)在波導(dǎo)與光柵之間插入中間層，我們展示了一種兼具獨(dú)特角度選擇性與高衍射效率的簡(jiǎn)單有效的方案。引入?yún)^(qū)域選擇性氟化鎂（MgF?）中間層后，在 40° 視場(chǎng)角下，優(yōu)化后的平均波導(dǎo)光效率從 8.02% 提升至 8.34%，其均勻性從 24.83% 提升至 35.02%。
什么是光學(xué)計(jì)算？如何在 COMSOL 中分析光學(xué)計(jì)算器件
光學(xué)計(jì)算是替代當(dāng)前電子計(jì)算機(jī)的另一種可能形式。在這篇文章中，我們將探討光學(xué)計(jì)算的概念，并解釋了光學(xué)矩陣乘法網(wǎng)絡(luò)是如何工作的。我們還討論了如何使用 COMSOL Multiphysics? 軟件及其附加產(chǎn)品——波動(dòng)光學(xué)模塊對(duì)光學(xué)計(jì)算設(shè)備進(jìn)行建模。結(jié)合這些產(chǎn)品的使用，展示了在模擬大型光學(xué)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)用波束包絡(luò)法的優(yōu)勢(shì)。
光學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)介
摩爾定律
在過(guò)去的幾十年里，計(jì)算機(jī)的能力一直呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。這種增長(zhǎng)遵循摩爾定律，即集成電路中的晶體管數(shù)量每?jī)赡攴环?jì)算機(jī)的成本將降低。這使得我們今天享有的大部分現(xiàn)代技術(shù)成為可能。例如，主流計(jì)算機(jī)芯片完全基于晶體管等電子元件，每塊芯片的晶體管數(shù)量幾乎每?jī)赡昃蜁?huì)翻一番。為了跟上這種增長(zhǎng)，并在可控的功率效率下提高計(jì)算機(jī)芯片的性能，芯片上的電子元件(包括晶體管)的小型化既關(guān)鍵又不可避免。盡管工程師們?cè)谶@方面做了出色的工作，將晶體管從厘米尺度縮小到納米尺度，但重要的是要認(rèn)識(shí)到，最終基本的限制將阻礙這類設(shè)備的發(fā)展。例如，當(dāng)一個(gè)電子元件的尺寸接近原子水平時(shí)，量子效應(yīng)將導(dǎo)致其功能不穩(wěn)定。科學(xué)和工程界長(zhǎng)期以來(lái)一直在考慮電子計(jì)算機(jī)的替代形式。最近引起廣泛關(guān)注的一種替代是光學(xué)計(jì)算——指用光(光子)而不是電流(電子)進(jìn)行計(jì)算。
雖然光學(xué)計(jì)算是一項(xiàng)新興技術(shù)，但光學(xué)在信息技術(shù)中的應(yīng)用已經(jīng)有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間了，特別是利用光進(jìn)行信息傳輸。損耗極低的光纖可以以光速長(zhǎng)距離傳輸信息。光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備常用于數(shù)據(jù)中心甚至普通家庭。然而，在商業(yè)化方面，利用光進(jìn)行計(jì)算仍處于起步階段。
光學(xué)中的數(shù)學(xué)計(jì)算
眾所周知，某些光學(xué)過(guò)程對(duì)應(yīng)于數(shù)學(xué)計(jì)算。例如，考慮光的衍射。當(dāng)光通過(guò)衍射介質(zhì)時(shí)，本質(zhì)上是在進(jìn)行傅里葉變換積分。然而，光學(xué)系統(tǒng)是否可以像我們今天擁有的計(jì)算機(jī)一樣進(jìn)行通用數(shù)學(xué)計(jì)算，可能還不是很清楚。目前，光學(xué)計(jì)算有許多不同的形式。
展開(kāi) [VirtualLab論文] 通過(guò)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器衍射光波導(dǎo)中插入光學(xué)中間層實(shí)現(xiàn)角度選擇性衍射效率
傳統(tǒng)的入射耦合光柵設(shè)計(jì)僅致力于提高一階衍射效率，卻未考慮光波導(dǎo)中衍射光的多次相互作用，因此存在不足。本研究中，為優(yōu)化耦合光柵設(shè)計(jì)，引入了入射耦合表面浮雕光柵的背耦合損耗（BCL），以及到達(dá)出射耦合光柵的光功率與入射光功率的比值（定義為波導(dǎo)光效率，OEW）。通過(guò)在波導(dǎo)與光柵之間插入中間層，我們展示了一種兼具獨(dú)特角度選擇性與高衍射效率的簡(jiǎn)單有效的方案。引入?yún)^(qū)域選擇性氟化鎂（MgF?）中間層后，在 40° 視場(chǎng)角下，優(yōu)化后的平均波導(dǎo)光效率從 8.02% 提升至 8.34%，其均勻性從 24.83% 提升至 35.02%。
如何查看光學(xué)系統(tǒng)的衍射強(qiáng)度 | SYNOPSYS光學(xué)設(shè)計(jì)軟件課程第93課
本文主要講如何查看光學(xué)系統(tǒng)的衍射強(qiáng)度。在SYNOPSYS中查看光學(xué)系統(tǒng)的衍射強(qiáng)度通常會(huì)直接使用PSF，同時(shí)也會(huì)用到DIFF指令。
首先，我們打開(kāi)鏡頭文件:‘SIMPLE_REFLECTOR.RLE’，在像質(zhì)分析功能中選擇PSF：
鏡頭文件
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取
此刻可以看到相關(guān)的衍射強(qiáng)度圖。
那么在SYNOPSYS上如何使用DIFF指令呢？它是在查看衍射鏡頭時(shí)經(jīng)常用到的一個(gè)指令，類似于一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，例如，我們要檢查10以內(nèi)的艾里斑直徑，這時(shí)就會(huì)用到DIFF這個(gè)指令。我們打開(kāi)鏡頭文件：‘SIMPLE_REFLECTOR.RLE’。
得到如上圖所示鏡頭結(jié)構(gòu)圖和鏡頭文件。然后重新創(chuàng)建一個(gè)宏文件并輸入DIFF指令，
保存為：‘SIMPLE_REFLECTOR.1.MAC’。
宏文件
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接下來(lái)我們就得到了這樣一張二維衍射強(qiáng)度圖：
可以用有以下指令獲得沿單線穿過(guò)中心軸上場(chǎng)的衍射圖樣，同樣以80%的遮擋為例。重新創(chuàng)建一個(gè)宏文件并輸入：并保存為：‘SIMPLE_REFLECTOR.2.MAC’，
宏文件
請(qǐng)聯(lián)系工作人員獲取
可以得到這樣一張衍射強(qiáng)度圖，如圖所示艾里衍射環(huán)很明顯。
展開(kāi) 3d光學(xué)輪廓儀應(yīng)用于測(cè)量超光滑透明微光學(xué)器件
4、三維測(cè)量：3d光學(xué)輪廓儀能夠?qū)崿F(xiàn)器件表面的三維測(cè)量，即獲取表面的形貌、幾何形狀和曲率等信息。這對(duì)于微光學(xué)器件的設(shè)計(jì)和制造具有重要的意義，可以幫助分析器件的性能和效果，為后續(xù)加工工藝提供指導(dǎo)。
5、廣泛應(yīng)用：3d光學(xué)輪廓儀在微電子、光學(xué)加工、半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它可以用于精確測(cè)量光學(xué)鏡片、光導(dǎo)纖維端面、光纖激光頭、光學(xué)涂層等器件，為質(zhì)量控制和過(guò)程優(yōu)化提供了重要的工具和手段。
3d光學(xué)輪廓儀：超光滑透明微光學(xué)器件測(cè)量的利器
3d光學(xué)輪廓儀用于測(cè)量微光學(xué)器件應(yīng)用案例
為獲得更好的光學(xué)處理效果，需對(duì)玻璃或樹(shù)脂等光學(xué)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行微納工藝加工，如時(shí)下流行的投影儀中勻光用的激光擴(kuò)散片，還有各類組成特殊圖案的衍射元件，工業(yè)用光柵、特殊目的的光學(xué)器件。
展開(kāi) 
衍射光學(xué)元件設(shè)計(jì)
衍射元件在不斷發(fā)展的圖案生成領(lǐng)域扮演著重要的角色，其設(shè)計(jì)需要特定的技術(shù)，而這些技術(shù)與其他類型的元件所采用的技術(shù)大不相同。
在VirtualLab中可以找到用于衍射元件設(shè)計(jì)和優(yōu)化的特定技術(shù)(如迭代傅里葉變換算法或IFTA)，可通過(guò)一個(gè)會(huì)話編輯器來(lái)完成，引導(dǎo)用戶在不太了解該方法的條件下完成設(shè)計(jì)過(guò)程。過(guò)程中包含了對(duì)設(shè)計(jì)約束的自動(dòng)檢查。
用于生成2D光標(biāo)的衍射光束分束器設(shè)計(jì)
VirtualLab中的迭代傅里葉變換算法（IFTA）可以高效和靈活地設(shè)計(jì)定制化光束分束器。
生成LightTrans圖標(biāo)的衍射擴(kuò)散器設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)了兩個(gè)具有連續(xù)或離散相位分布的衍射擴(kuò)散器，以生成LightTrans商標(biāo)。并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。
展開(kāi) 在光源與光學(xué)器件研發(fā)中的應(yīng)用——OAS光學(xué)分析軟件
OAS 光學(xué)分析軟件是第?款國(guó)產(chǎn)?主研發(fā)的序列/?序列光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析軟件，具有完整的系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)與優(yōu)化的功能。目前，OAS 光學(xué)分析軟件已成為光源與光學(xué)器件研發(fā)領(lǐng)域的重要工具。它以卓越的光學(xué)模擬精度、全面的分析功能、靈活的優(yōu)化工具和用戶自定義擴(kuò)展功能，助力研發(fā)人員將復(fù)雜的光學(xué)產(chǎn)品快速轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)上的成熟產(chǎn)品。以下是OAS軟件在光源與光學(xué)器件研發(fā)中的幾個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用：
1.精確模擬：光學(xué)設(shè)計(jì)的基石
OAS 光學(xué)分析軟件提供的精確光學(xué)模擬功能，使得研發(fā)人員能夠創(chuàng)建和模擬各種光源和光學(xué)器件。無(wú)論是點(diǎn)光源、線光源還是面光源，甚至是復(fù)雜形狀的LED陣列，OAS都能輕松應(yīng)對(duì)。這種高精度的建模能力為后續(xù)的仿真和優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使得設(shè)計(jì)結(jié)果更加貼近實(shí)際產(chǎn)品。
2.深入分析：優(yōu)化光學(xué)性能
OAS 光學(xué)分析軟件的光學(xué)分析功能覆蓋了幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué)的廣泛領(lǐng)域。它能夠模擬光線在光源中的發(fā)射、傳播和分布過(guò)程，幫助研發(fā)人員評(píng)估光源的發(fā)光特性，如光強(qiáng)分布、顏色均勻性等，并進(jìn)行光譜分析和車燈設(shè)計(jì)模塊的仿真。這些分析工具使得研發(fā)人員能夠精確控制光源的性能，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
3.優(yōu)化算法：提升設(shè)計(jì)效率
OAS 光學(xué)分析軟件內(nèi)置了多種優(yōu)化算法，如蒙特卡羅模擬、光線扇/網(wǎng)格等。研發(fā)人員可以設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)，并指定優(yōu)化參數(shù)的范圍。OAS將自動(dòng)調(diào)整光源的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，以達(dá)到最佳效果。這種靈活的優(yōu)化模式使得設(shè)計(jì)師能夠更高效地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
4.集成設(shè)計(jì)：協(xié)同光學(xué)元件
在光源與光學(xué)器件研發(fā)中，OAS 光學(xué)分析軟件提供了靈活的模型組合和光線追跡功能，使得研發(fā)人員能夠方便地模擬光源與光學(xué)元件之間的相互作用，優(yōu)化整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的性能。這種集成設(shè)計(jì)方法不僅提高了設(shè)計(jì)效率，還確保了光學(xué)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和可靠性。
展開(kāi) 衍射及微納光學(xué)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)與加工技術(shù)
課程大綱：
1.波動(dòng)光學(xué)基礎(chǔ)
□ 雙光束干涉及楊氏干涉
□ 相干及非相干光源的傳播特性
□ 衍射光學(xué)與傅里葉變換
2.衍射元件概述
□ 衍射光學(xué)元件概念
□ 衍射光學(xué)元件優(yōu)點(diǎn)
□ 光束分束、整形、擴(kuò)散
□ 傅里葉變換
□ 角譜理論
□ 工作裝置類型
3.衍射光學(xué)元件理念及設(shè)計(jì)
□ 基本理念
□ 透鏡和衍射光學(xué)元件的作用
□ 分束、整形和擴(kuò)散的實(shí)質(zhì)
□ 衍射光學(xué)元件的特征尺寸
□ 衍射光學(xué)元件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
4.IFTA簡(jiǎn)介
□ 基本設(shè)計(jì)步驟
□ 光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)——1f、2f、Fresnel、Far-field、角譜
□ 參數(shù)估算——周期和線寬的估算
□ 光學(xué)系統(tǒng)分辨率——不同結(jié)構(gòu)的分辨率
□ 配置設(shè)計(jì)過(guò)程的優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)
5.衍射元件設(shè)計(jì)案例
□ 衍射分束器參數(shù)選擇
□ 衍射分束器設(shè)計(jì)流程：規(guī)則和任意形狀
□ 衍射整形器參數(shù)選擇
□ 衍射整形器設(shè)計(jì)流程：1D和2D平頂型
□ 衍射擴(kuò)散器參數(shù)選擇
□ 衍射擴(kuò)散器設(shè)計(jì)流程：平頂型和任意圖案
6.光柵模擬分析
□ 構(gòu)建stack
□ 調(diào)整模擬參數(shù)——精度因子和衍射級(jí)次
□ 近場(chǎng)分析、衍射效率分析、內(nèi)部場(chǎng)分析
□ 2D光柵表面鍍膜分析
□ 3D表面具有減反結(jié)構(gòu)的光柵分析
□ 光柵單元陣列及透鏡陣列的建模與分析
7.光柵概述
□ 2D和3D光柵,亞波長(zhǎng)光柵,及二元光學(xué)元件
□ 標(biāo)量衍射和傅里葉變換
□ 矢量衍射和傅里葉模態(tài)法
□ 納米光學(xué)元件的應(yīng)用：抗反射、偏振控制、成像、傳感等
8.微納光學(xué)元件制作
□ 多階器件加工
□ 連續(xù)器件加工
□ 傳統(tǒng)套刻法
□ 激光直寫(xiě)法
□ 納米光子器件制作概述
□ 衍射光學(xué)元件公差分析
9.答疑
展開(kāi) 光學(xué)人的輔助工具｜成本低且效益高！適合光學(xué)器件生產(chǎn)檢測(cè)檢驗(yàn)的產(chǎn)品
Lenscheck光學(xué)測(cè)試系統(tǒng)（傳函儀）
LenscheckVIS/LWIR是一個(gè)成本低效益高的產(chǎn)品，適合您的光學(xué)器件生產(chǎn)和產(chǎn)品原型檢測(cè)檢驗(yàn)的需求。作為光學(xué)成像測(cè)試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，Optikos推出這款精簡(jiǎn)、高效、易用的產(chǎn)品用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。Lenscheck包含了擁有專利的VideoMTF圖像分析軟件，以及實(shí)時(shí)的調(diào)制傳遞函數(shù)測(cè)試和分析。使用這種測(cè)試系統(tǒng)可以讓光學(xué)儀器廠家迅速、可靠的測(cè)試產(chǎn)品，降低產(chǎn)品及組件不合格的風(fēng)險(xiǎn)。
測(cè)量
● 軸上/離軸 調(diào)制傳遞函數(shù)MTF
● 離焦調(diào)制傳遞函數(shù)
● 有效焦距
● 后焦距
● 像散
● 場(chǎng)曲
● 位置色差，倍率色差
● 畸變
● 主光線角度
● 環(huán)繞能
● 透射率
● 相對(duì)照度
● 散射光
● 視線
特性
● 擁有專利的VideoMTF技術(shù)，可實(shí)時(shí)測(cè)量MTF
● 平臺(tái)靈活度高，可測(cè)試一系列不同參數(shù)
● 業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的精確度和可重復(fù)性
● 可具體配置的全自動(dòng)測(cè)量程序
● 輕松切換各種波段（可見(jiàn)光/近紅外，短波紅外，長(zhǎng)波紅外）
● 高分辨率的USB電機(jī)控制平移臺(tái)
● 集成的玻璃鱗片編碼器
● 50mm通光孔徑的折/反射式準(zhǔn)直儀
● 集成的八個(gè)靶位的靶標(biāo)輪和濾光片輪
● 自動(dòng)定心的光學(xué)鏡頭支架
● 12bit實(shí)時(shí)視頻
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