全息圖分析的案例
Ansys Zemax | 如何使用ZOS-API分析全息圖的結構條紋
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概要
在設計光學全息圖時，分析元件上的條紋頻率以確?？芍圃煨允呛苤匾?。本文提供了自定義分析，允許對序列全息圖 1、全息圖 2 和光學制造全息圖表面等類型進行此類研究。還提供了源代碼，用于演示如何通過 ZOS-API 創建自定義分析和準備設置對話框，用以開放用戶分析設置的自定義交互。
簡介
在 OpticStudio 序列模式中可用的工具允許通過兩束構建光的干涉來定義全息圖。由于全息圖的定義十分靈活，用戶可能使用過于密集的條紋圖案來模擬不可生產的全息圖。本文介紹了用于觀察全息圖條紋結構和密度的 ZOS-API 分析。
我們提供了用于用戶分析的源代碼作為示例。該分析使用了UserAnalysisSettings 模式。雖然這不是一個完整的演練，但它演示了如何在 API 分析中設置參數值和獲取分析值。
準備運行分析
為了運行分析，請下載并解壓本文附件。解決方案文件和相關補充文件（源代碼文件等）可以在項目文件夾中找到?？蓤绦械挠脩?em>分析文件“ Hologram Construction Interference.exe "應該保存到目錄“ …\Documents\Zemax\User Analysis\ ”內。在可執行文件被保存后，應重新啟動 OpticStudio，然后在 編程 (The Programming Tab) … 自定義分析 (User Analyses) … 全息構造 (Hologram Construction Interference) 中，“ HologramFringes ”分析將變為可用。
計算全息條紋數據
根據全息圖表面上任意點的相對路徑長度和兩個構造光源發射到該點的光線能量傳播方向的差異，可以計算出任意點上的干涉數據。
展開 ZEMAX | 如何使用ZOS-API分析全息圖的結構條紋
在設計光學全息圖時，分析元件上的條紋頻率以確?？芍圃煨允呛苤匾摹１疚奶峁┝俗远x分析，允許對序列全息圖 1、全息圖 2 和光學制造全息圖表面等類型進行此類研究。還提供了源代碼，用于演示如何通過 ZOS-API 創建自定義分析和準備設置對話框，用以開放用戶分析設置的自定義交互。（聯系工作人員獲取附件）
簡介
在 OpticStudio 序列模式中可用的工具允許通過兩束構建光的干涉來定義全息圖。由于全息圖的定義十分靈活，用戶可能使用過于密集的條紋圖案來模擬不可生產的全息圖。本文介紹了用于觀察全息圖條紋結構和密度的 ZOS-API 分析。
我們提供了用于用戶分析的源代碼作為示例。該分析使用了 UserAnalysisSettings 模式。雖然這不是一個完整的演練，但它演示了如何在 API 分析中設置參數值和獲取分析值。
準備運行分析
為了運行分析，請下載并解壓本文附件。解決方案文件和相關補充文件（源代碼文件等）可以在項目文件夾中找到。可執行的用戶分析文件“ Hologram Construction Interference.exe "應該保存到目錄“ …\Documents\Zemax\User Analysis\ ”內。在可執行文件被保存后，應重新啟動 OpticStudio，然后在 編程 (The Programming Tab) … 自定義分析 (User Analyses) … 全息構造 (Hologram Construction Interference) 中，“ HologramFringes ”分析將變為可用。
計算全息條紋數據
根據全息圖表面上任意點的相對路徑長度和兩個構造光源發射到該點的光線能量傳播方向的差異，可以計算出任意點上的干涉數據。
展開 GLAD：利用全息圖實現加密和解密
概述
全息圖能夠通過兩束相干光相干疊加獲得。用其中一束光照射生成的全息圖就可以得到另一束相干光，這樣全息圖就可以用作加密/解密的裝置了。
系統描述
在本例中一個復雜的隨機圖樣作為參考光源，用來恢復全息圖樣對應的物光源。加密過程中，讓兩束光干涉疊加得到干涉圖樣，并用膠片或者光刻膠記錄下來，得到一個全息圖；解密時，只使用復雜的隨機圖樣照射前面形成的全息圖就可以獲得物光源信息。
圖1是加密過程示意圖，在遠場區兩束光相干涉得到干涉圖樣，對于一個復雜的隨機參考光源，任意選擇一個物光源全息圖樣都會非常的復雜。僅僅依靠全息圖是很難確定物光源的，只有使用同一個隨機光源才能對其恢復，圖2給出了解密過程示意圖。通過遮擋板將恢復出的部分分量遮擋就可以濾除不必要的成分，如圖3所示。
圖1 加密過程結構示意圖
圖2 解密過程結構示意圖
圖3 解密過程中去除不需要的成分
模擬結果
圖4 初始待加密光束的光強分布（復雜光束）
圖5 點光源和圖4所示復雜光束干涉形成的全息圖樣
圖6 解密過程中透鏡焦平面上不加遮擋板時的光強分布
圖7 解密過程中透鏡焦平面上引入遮擋板后的光強分布
圖8解密過程重建后的復雜光強分布，是初始分布（圖4）的完美重現
展開 基于Matlab的三維相位型全息圖設計
全息技術的不斷發展使社會步入了一個發展迅速的新領域，由于三維顯示技術可以使觀察者更容易接受，其發展速度十分迅速，基于計算全息的三維全息圖的設計方法有很多種，其中層析法的設計最為流行，可以利用計算機模擬所需的三維物體，通過算法的不斷迭代優化計算出所需的全息圖。
如圖選用目標圖像為三維物體的小火車，對其進行三維相位型全息圖的設計，目標圖像分為強度圖與深度圖，深度圖是根據3Dmax軟件對其進行渲染得到的，因此深度圖也就代表了火車在空間的深度信息；強度圖也就代表了其強度信息。
（a）強度圖 （b）深度圖
圖1 目標圖像
定義再現距離為300mm，目標圖像的深度為30mm，因此總體深度范圍為300-330mm，根據灰度值對其進行劃分，總共劃分為256層。具體程序設計步驟為：
1.初始參數定義：波長、像元大小與尺寸、目標圖像、填充比例等。
2.利用“im2double”與“imread”函數讀入強度圖與深度圖，然后對深度圖進行處理，采用均值劃分將其按照目標圖像的深度信息對其進行深度劃分。
3.采用優化算法進行迭代設計計算，優化算法也就是所采用的的菲涅爾正逆衍射、傅里葉正逆衍射、角譜正逆衍射（即自定義函數“Fresnel”、“Fourier”、“Angular spectrum”）不斷優化全息面的復振幅分布。
4.對最終優化結果全息面的復振幅分布進行編碼，編碼采用我們自己定義的編碼方式。
5.采用“imwrite”函數進行保存全息圖。
計算得到的相位全息圖如下圖2所示。
圖2 相位全息圖
然后我們對其進行模擬再現，再現即選用上述迭代運算第3步的單次計算公式，導入設計好的計算全息圖，通過改變不同的再現距離即可。選用步長為5mm再現結果如下圖3所示。
展開 
GLAD：利用全息圖實現加密和解密
概述
全息圖能夠通過兩束相干光相干疊加獲得。用其中一束光照射生成的全息圖就可以得到另一束相干光，這樣全息圖就可以用作加密/解密的裝置了。
系統描述
在本例中一個復雜的隨機圖樣作為參考光源，用來恢復全息圖樣對應的物光源。加密過程中，讓兩束光干涉疊加得到干涉圖樣，并用膠片或者光刻膠記錄下來，得到一個全息圖；解密時，只使用復雜的隨機圖樣照射前面形成的全息圖就可以獲得物光源信息。圖1是加密過程示意圖，在遠場區兩束光相干涉得到干涉圖樣，對于一個復雜的隨機參考光源，任意選擇一個物光源全息圖樣都會非常的復雜。僅僅依靠全息圖是很難確定物光源的，只有使用同一個隨機光源才能對其恢復，圖2給出了解密過程示意圖。通過遮擋板將恢復出的部分分量遮擋就可以濾除不必要的成分，如圖3所示。
圖1.加密過程結構示意圖
圖2.解密過程結構示意圖
圖3.解密過程中去除不需要的成分
模擬結果
圖4.初始待加密光束的光強分布（復雜光束）
圖5.點光源和圖4所示復雜光束干涉形成的全息圖樣
圖6.解密過程中透鏡焦平面上不加遮擋板時的光強分布
圖7.解密過程中透鏡焦平面上引入遮擋板后的光強分布
圖8.解密過程重建后的復雜光強分布，是初始分布（圖4）的完美重現
展開 GLAD：利用全息圖實現加密和解密
概述
全息圖能夠通過兩束相干光相干疊加獲得。用其中一束光照射生成的全息圖就可以得到另一束相干光，這樣全息圖就可以用作加密/解密的裝置了。
系統描述
在本例中一個復雜的隨機圖樣作為參考光源，用來恢復全息圖樣對應的物光源。加密過程中，讓兩束光干涉疊加得到干涉圖樣，并用膠片或者光刻膠記錄下來，得到一個全息圖；解密時，只使用復雜的隨機圖樣照射前面形成的全息圖就可以獲得物光源信息。圖1是加密過程示意圖，在遠場區兩束光相干涉得到干涉圖樣，對于一個復雜的隨機參考光源，任意選擇一個物光源全息圖樣都會非常的復雜。僅僅依靠全息圖是很難確定物光源的，只有使用同一個隨機光源才能對其恢復，圖2給出了解密過程示意圖。通過遮擋板將恢復出的部分分量遮擋就可以濾除不必要的成分，如圖3所示。 圖1.加密過程結構示意圖
圖2.解密過程結構示意圖
圖3.解密過程中去除不需要的成分
模擬結果
圖4.初始待加密光束的光強分布（復雜光束） 圖5.點光源和圖4所示復雜光束干涉形成的全息圖樣
圖6.解密過程中透鏡焦平面上不加遮擋板時的光強分布 圖7.解密過程中透鏡焦平面上引入遮擋板后的光強分布 圖8.解密過程重建后的復雜光強分布，是初始分布（圖4）的完美重現
展開 激光設計GLAD：利用全息圖實現加密和解密
圖1是加密過程示意圖，在遠場區兩束光相干涉得到干涉圖樣，對于一個復雜的隨機參考光源，任意選擇一個物光源全息圖樣都會非常的復雜。僅僅依靠全息圖是很難確定物光源的，只有使用同一個隨機光源才能對其恢復，圖2給出了解密過程示意圖。通過遮擋板將恢復出的部分分量遮擋就可以濾除不必要的成分，如圖3所示。
在本例中一個復雜的隨機圖樣作為參考光源，用來恢復全息圖樣對應的物光源。加密過程中，讓兩束光干涉疊加得到干涉圖樣，并用膠片或者光刻膠記錄下來，得到一個全息圖；解密時，只使用復雜的隨機圖樣照射前面形成的全息圖就可以獲得物光源信息。
系統描述
全息圖能夠通過兩束相干光相干疊加獲得。用其中一束光照射生成的全息圖就可以得到另一束相干光，這樣全息圖就可以用作加密/解密的裝置了。
概述
展開 ZEMAX | 如何使用光學制造全息圖修正像差
本文介紹了利用光學全息圖降低單透鏡像差的方法。在描述了表示全息圖構造光束的兩個 ZMX 文件之后，本文演示了如何在重現文件中設置 OFH。然后解釋了如何輕松地從重現文件中訪問任何結構造光束變量，以實現衍射受限單透鏡的設計。(聯系我們獲取文章附件）
簡介
光學全息圖 (OFH) 是OpticStudio中最通用的全息圖模型。這個模型需要使用兩個ZMX文件作為構造光，一個ZMX文件表示全息圖重現文件。本示例所需的三個文件可以在本文的附件中找到。
(聯系我們獲取文章附件）
初始系統
本文所考慮的系統(StartingLens.zmx)由一個簡單的雙凸透鏡組成，工作波長為0.633 nm，像平面位于其近軸焦點處。
從 OPD 光扇圖可以看出，球差是主要的像差：
通過在單透鏡的前表面放置光學全息圖 (OFH)，可將其性能優化至衍射極限。OFH 需要使用三個 ZMX 文件：
放置 OFH 的重現文件
光線 1 的構造文件
光線 2 的構造文件
在這個例子中，重現文件是“ StartingLens.zmx ”，包含放置 OFH 的單透鏡。全息圖構造文件名稱為“ OFHSphericalCorrector_1.zmx ”和“ OFHSphericalCorrector_2.zmx ”。這些 ZMX 文件滿足 OFH 構造文件所需的命名規則（它們的文件名前綴相同，但在末尾附加了“ _1 ”和“ _2 ”的后綴）。
展開 GLAD：利用全息圖實現加密和解密
概述
全息圖能夠通過兩束相干光相干疊加獲得。用其中一束光照射生成的全息圖就可以得到另一束相干光，這樣全息圖就可以用作加密/解密的裝置了。
系統描述
在本例中一個復雜的隨機圖樣作為參考光源，用來恢復全息圖樣對應的物光源。加密過程中，讓兩束光干涉疊加得到干涉圖樣，并用膠片或者光刻膠記錄下來，得到一個全息圖；解密時，只使用復雜的隨機圖樣照射前面形成的全息圖就可以獲得物光源信息。
圖1是加密過程示意圖，在遠場區兩束光相干涉得到干涉圖樣，對于一個復雜的隨機參考光源，任意選擇一個物光源全息圖樣都會非常的復雜。僅僅依靠全息圖是很難確定物光源的，只有使用同一個隨機光源才能對其恢復，圖2給出了解密過程示意圖。通過遮擋板將恢復出的部分分量遮擋就可以濾除不必要的成分，如圖3所示。
圖1.加密過程結構示意圖
圖2.解密過程結構示意圖
圖3.解密過程中去除不需要的成分
模擬結果
圖4.初始待加密光束的光強分布（復雜光束）
圖5.點光源和圖4所示復雜光束干涉形成的全息圖樣
圖6.解密過程中透鏡焦平面上不加遮擋板時的光強分布
圖7.解密過程中透鏡焦平面上引入遮擋板后的光強分布
圖8.解密過程重建后的復雜光強分布，是初始分布（圖4）的完美重現
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通過在多重結構編輯編輯器工具欄中單擊 增加全息變量 (Add Hologram Variables)，可以輕松地從重現文件中訪問這些變量，如下圖所示：
增加全息變量 (Add Hologram Variables) 可以在構造文件中查找變量，并將它們作為 HLGV 多重結構操作數添加到重現文件中。這些變量現在可以與重現文件中的任何其他變量一起使用（如果有的話）。在本例中，將添加4個 HLGV 操作數，2個用于構造文件1，2個用于構造文件2。我們只對構造文件2的操作數感興趣（它已經應用了變量求解 'V'），所以刪除構造文件1的操作數。使用 HLGV 操作數允許同時優化構造和重現系統。注意， HLGV 報告的變量不是只讀的，更改它們的值將更改構造文件中的相關參數。為了優化系統以獲得最佳性能，將使用以最佳 RMS 光斑尺寸為評價函數目標。為此，按如下方式設置優化向導，然后單擊 OK：
點擊 分析 (Analyze) … 執行優化 (Optimize!) 優化當前系統。請注意構造文件變量現在是如何優化以糾正重現系統中的畸變，并實現最小RMS光斑的：
對全息圖構造干涉進行自定義分析，可以將得到的全息圖可視化。
顯示艾里斑 (Airy disk) 的標準點列圖，可以用來快速確認該系統現在是否處于衍射極限。由于存在高階像差，該點不是一個理想的像點。
即使系統已經處于衍射極限，波前圖內仍顯示了一個不實際的 RMS 波前誤差， 約31個波長大小。這是默認全息圖的光程差計算（OPD模式 = 0）導致錯誤結果的實例之一。
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為此，按如下方式設置優化向導，然后單擊OK：
點擊 分析 (Analyze) … 執行優化 (Optimize!) 優化當前系統。請注意構造文件變量現在是如何優化以糾正重現系統中的畸變，并實現最小RMS光斑的：
利用之前發布文章“ 用ZOS-API自定義分析來分析全息構造條紋 ”中描述的全息圖構造干涉自定義分析，可以將得到的全息圖可視化。
顯示艾里斑 (Airy disk) 的標準點列圖，可以用來快速確認該系統現在是否處于衍射極限。由于存在高階像差，該點不是一個理想的像點。
即使系統已經處于衍射極限，波前圖內仍顯示了一個不實際的RMS波前誤差， 約31個波長大小。這是默認全息圖的光程差計算（OPD模式 = 0）導致錯誤結果的實例之一。沒有可靠的算法可以在所有情況下自動確定適當的OPD模式。因此，在優化包括OFH在內的系統時，評價函數最好不要依賴OPD數據，以免計算錯誤。如果OPD明顯錯誤，如本例中所示，用戶必須手動確定正確的OPD算法，方法是將OPD模式設置為1、2、3或4，直到正確計算出OPD值為止。在這個具體的文件中，當OPD模式 = 2時計算出正確的OPD，從而得到更為真實的0.009 波長的RMS波前誤差。有關不同OPD計算的詳細信息，請參閱OpticStudio幫助文件。最后，請注意，由于重現文件和構造文件是通過HLGV操作數鏈接的，因此保存重現文件也將同時保存兩個相關的構造文件。這可以通過點擊文件 (File) …保存 (Save) 并打開OpticStudio的第二個實例“ OFHSphericalCorrector_2.zmx ”文件來確認，文件中設置在 Zernike Fringe 相位參數項上的變量現在通過優化重現文件找到的新的值。
展開 
電路圖識圖心得及電路分析方法
寫在前面
電子電路圖一般由電路原理圖、方框圖和裝配（安裝）圖構成，其中電路原理圖是電子電路圖的重要組成部分，它是由各種代表實際電子元器件的符號（圖形、文字）及注釋性字符組成的。
從電路原理圖我們可以看出每個電子元器件的具體參數（如型號、標稱值）及各個元器件之間的連接關系。
識圖是從事電子技術工作人員的一項基本功，通過識圖可以幫助人們去盡快地熟悉設備的構造、工作原理，了解各種元器件、儀表的連接以及安裝；識圖也是進行電子制作或維修的前提；識圖也有助于我們迅速熟悉了解各種新型的電子儀器及設備。
電子電路原理圖的識圖方法
識讀電子電路原理圖必須了解掌握一定的電子技術的基本知識，但是，即使具備一定的電子技術基礎知識，在剛開始接觸電路圖時也會感到有些困難。
但從多年從事電子技術教學的經驗中，我覺得識讀電子電路原理圖還是有一定方法可以遵循的，下面分享一些結合光控和聲控延時照明樓道燈電路（圖1）做的總結。
1、將電路解體分塊，分成若干單元電路
一些復雜的電路，通?？梢园凑针娐匪鶎崿F的功能分為幾個部分，這樣可以把一個復雜的電路分解成若干簡單的電路來分析， 簡化了分析電路的難度。
如光控和聲控延時照明樓道燈電路可分解成聲控接收放大電路、單穩態延時電路、光控電路和電源電路四個部分，每個部分的分界線如圖1 所示（注：C2屬于電源電路部分）。
又如調幅收音機電路可以分解成輸入回路、混頻、中放、前置低放、功放這幾個單元電路。
展開 模流分析報告以及模流分析案例圖
提供模流分析，有意者請聯系15989404679，姚先生。郵箱：yaosong1230@tom.com
前框5點模流分析報告.rar
后蓋5點模流分析報告.rar
OpTaliX | 干涉圖分析
可以從系統波前計算合成干涉圖，該系統模擬在干涉測試設置中獲得的結果。
考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際制造系統的預期結果。產生干涉圖的波前顯示在圖的右側。
不包含在OpTaliX-LT中。 關于聯合光學
聯合光學科技有限公司是一家專業的光學產品與軟件研發、銷售及技術咨詢服務的公司。涉及領域包括幾何光學，物理光學等方面的模擬和仿真，已蛻變為一家國際化的高科技專業技術服務公司。為廣大客戶提供全方位的光學軟件產品服務和專業化的軟件課程培訓。
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可以從系統波前計算合成干涉圖，該系統模擬在干涉測試設置中獲得的結果。
考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際制造系統的預期結果。產生干涉圖的波前顯示在圖的右側。
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