課程將系統進解如何對干涉儀、光譜儀等光學檢測系統進行高精度建模與性能評估:深入探討精密成像系統(如晶圓檢測、高NA鏡頭)的像質優化;并專門涵蓋顯微鏡系統(包括熒光、共聚焦及超分辨顯微技術)的完整物理光學仿真，以研究行射極限、三維成像特性及熒光處理等關鍵問題。通過結合理論講解與軟件實戰，學員將掌握從宏觀檢測到微觀成像的一體化軟件開發能力。

完成仿真的圖示如圖所示。紫色代表照明路徑，橙色代表熒光路徑。 為了節省仿真時間，只有到達探測器的散射光線才應該被追跡。FRED中的重要采樣特性就提供這個功能。要設置它，用戶需要選擇模型中的熒光實體，并點擊散射標簽。

寫在前面 仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。

從工程價值看，這類仿真不僅用于“看焦斑”，更用于指導系統優化。例如，在激光微納加工中，希望獲得盡可能小且能量集中的焦斑，以提升加工精度；在共聚焦顯微中，則需要在分辨率和景深之間取得平衡；在光纖耦合或熒光激發場景中，還要考慮焦斑與目標結構的模式匹配。VirtualLab Fusion提供的場分布、截面分析和參數掃描能力，能夠幫助工程師在設計早期就發現問題，減少樣機試錯成本。

波導設計與仿真 可以使用模求解器對波導進行仿真，并預測其傳播模式。Ansys Lumerical產品系列可幫助工程師進行光學波導仿真，而Ansys HFSS高頻電磁仿真軟件則可用于射頻和微波仿真。仿真可以幫助工程師更好地設計波導，而無需進行大量反復試驗和原型制作。 以下是仿真軟件可實現的應用示例： 設計不同類型的波導，這些波導由不同材料制成，具有多種尺寸規格。

在這里，熒光樣品由兩個激光照射，其中一個由相位板塑造成甜甜圈模式。通過化學過程，樣品重新發出的光將只來自甜甜圈模式的中心點，這可以配置為比經典的焦點小得多，從而提高了圖像的分辨率。 光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion在一個單一平臺上集成了完全可交互的不同仿真算法，為光學工程師提供了所有必要的工具來充分研究這類系統，包括所有相關的影響。

在生物醫學領域，800-950nm的近紅外光具有良好的組織穿透性，可用于熒光成像、光動力治療和生物傳感器等。優化后的高亮度、高效率近紅外PeLED有望成為下一代生物醫學成像設備的理想光源。 在通信與傳感領域，近紅外波段是光纖通信的常用窗口，高效率的近紅外PeLED可用于短距離光通信和環境監測傳感器。

一款細徑腹腔熒光內窺鏡的光學系統設計[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2025, 62(9): 0917001.

傳統仿真渲染常使用RGB三通道簡化光譜，這會導致在特定光源（如LED頻閃、鈉燈）下，物體呈現的顏色和亮度與真實世界嚴重不符。 例如，兩種材質在日光下顏色相近（同色異譜），但在車庫的熒光燈下可能呈現顯著差異，RGB渲染無法復現此現象。 光學與ISP偏差：鏡頭的光學像差（色差、畸變）、光暈、鬼影以及傳感器噪聲（光子噪聲、讀出噪聲）等物理效應，對感知算法的穩定性至關重要。

組件連接器 ? 幾何光學仿真 以光線追跡 1. 結果：光線追跡 ? 快速物理光學仿真 以場追跡 1. 焦平面上的PSFs 2.