漸變折射率光學的案例
VirtualLab Fusion光學設計-漸變折射率（GRIN）透鏡的建模
摘要
漸變折射率 (GRIN) 介質，具有平滑的折射率變化，可用于制造具有平坦表面的透鏡或用于減少像差。VirtualLab Fusion為光在GRIN介質中的傳播提供了一種物理光學建模技術。在運算速度相同但功能遠超光線追跡的情況下，物理光學建模完全考慮了電磁場，其中包括偏振串擾效應。
建模任務
光線追跡結果
場追跡結果-在GRIN透鏡后
場追跡結果-焦距平面
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
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- 基本光源模型 [教程視頻]
? 構建一個漸變折射率透鏡
- 漸變折射率透鏡的構造和建模[用例]
? 設置探測器
- PSF和MTF探測器的使用方法 [用例]
- 電磁場探測器 [用例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
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- Construction and Modeling of a Graded Index Lens
- Gaussian Beam Focused by a Thermal Lens
展開 OpTaliX 漸變折射率（GRIN）
徑向，軸向和混合漸變的漸變折射率光線。支持的配置文件有：
SELFOC TM 徑向漸變
GLC（Gradient Lens Corporation）
GRADIUM TM 軸向漸變
GrinTech，Jena線性軸向漸變
Rochester漸變
Luneberg漸變
球形漸變
Maxwell魚眼漸變
— END —
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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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展開 漸變折射率（GRIN）鏡頭的建模
摘要
折射率平滑變化的漸變折射率（GRIN）介質可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。VirtualLab Fusion為光通過GRIN介質的傳播提供了一種物理光學建模技術。在相同的速度下，物理光學建模遠遠超過光線追跡，完全考慮了電磁場，包括其中的偏振串擾效應。
建模任務
光線追跡結果
場追跡結果–GRIN鏡頭后方
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電磁場探測器
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漸變折射率（GRIN）鏡頭的建模
摘要
折射率平滑變化的漸變折射率（GRIN）介質可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。 VirtualLab Fusion為光通過GRIN介質的傳播提供了一種物理光學建模技術。在相同的速度下，物理光學建模遠遠超過光線追跡，完全考慮了電磁場，包括其中的偏振串擾效應。
VirtualLab：漸變折射率（GRIN）鏡頭的建模
摘要
折射率平滑變化的漸變折射率（GRIN）介質可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。VirtualLab Fusion為光通過GRIN介質的傳播提供了一種物理光學建模技術。在相同的速度下，物理光學建模遠遠超過光線追跡，完全考慮了電磁場，包括其中的偏振串擾效應。
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展開 漸變折射率（GRIN）透鏡的建模
摘要 漸變折射率 (GRIN) 介質，具有平滑的折射率變化，可用于制造具有平坦表面的透鏡或用于減少像差。VirtualLab Fusion為光在GRIN介質中的傳播提供了一種物理光學建模技術。在運算速度相同但功能遠超光線追跡的情況下，物理光學建模完全考慮了電磁場，其中包括偏振串擾效應。
建模任務
光線追跡結果
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VirtualLab Fusion技術
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展開 VirtualLab：漸變折射率（GRIN）鏡頭的建模
摘要
折射率平滑變化的漸變折射率（GRIN）介質可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。VirtualLab Fusion為光通過GRIN介質的傳播提供了一種物理光學建模技術。在相同的速度下，物理光學建模遠遠超過光線追跡，完全考慮了電磁場，包括其中的偏振串擾效應。
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-Construction and Modeling of a Graded-Index Lens
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展開 OpTaliX | 漸變折射率（GRIN）
徑向，軸向和混合漸變的漸變折射率光線。支持的配置文件有：
SELFOC TM 徑向漸變
GLC（Gradient Lens Corporation）
GRADIUM TM 軸向漸變
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展開 OpTaliX | 漸變折射率（GRIN）
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GLC（Gradient Lens Corporation）
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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。
展開 漸變折射率（GRIN）透鏡的構建和建模
要點
? 光線和場追跡方便切換
? 快速和準確計算成像系統的PSF
? 模擬由GRIN分量引入的偏振串擾
技術參數：光源
技術參數：GRIN透鏡
? 折射率n(x, y)
? 根據[1]我們使用
技術參數：探測器
結果：3D系統光線追跡
結果：PSF
從光線追跡到場追跡只需要一個按鈕：
點圖
PSF
方便實現光線和場追跡之間的轉換
結果：PSF
光線追跡~2s
第二代場追跡.~3s!!!
快速和準確計算成像系統的PSF
結果：偏振串擾
結果：偏振串擾
仿真了由GRIN分量引入的偏振串擾
文件和技術信息
漸變折射率透鏡的構造和建模
摘要 VirtualLab Fusion為漸變折射率鏡頭設計提供了非常人性化的方式。此外，可以通過光線追跡和場追跡對漸變折射率透鏡進行分析。 在本用例中，我們示范了在VirtualLab Fusion中如何輕松地配置漸變折射率透鏡，并以不同的傳播引擎對其進行仿真分析。通過一個簡單的系統對該技術進行了更好的說明，其中包括一個球面波，一個漸變折射率透鏡組件以及一個用于顯示焦點處和透鏡之后電磁場分量的探測器。
2. 建模任務? 如何構建一個漸變折射率透鏡。? 如何執行光線追跡和場追跡對其進行分析。
3. 漸變折射率透鏡的構建
4. 漸變折射率透鏡：漸變折射率介質
5. 系統設置：探測器和連接? 指定探測器：- 使用Electromagnetic Field Detector用于探測圖像。
6. 仿真結果：光線追跡分析
7. 仿真結果：場追跡分析
8. 系統設置：尋找成像面
9. 仿真結果：光線和場追跡
10. 文件信息
展開 Lumerical案例| 基于漸變折射率透鏡的邊緣耦合器
近期，Xu等科研人員在《JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY》發表的研究成果，為這一難題提供了創新解決方案——一種基于梯度折射率（GRIN）透鏡并輔以互補錐結構的邊緣耦合器 ，實現了標準單模光纖（SMF）與硅波導的低損耗、寬帶寬、偏振不敏感耦合，同時顯著簡化了制造工藝，為硅基光子芯片的實用化進程提供了重要支撐。
硅光子耦合技術的現狀與挑戰
硅基光子芯片憑借低延遲、高傳輸速率等優勢，成為5G、云計算等領域的核心載體。然而，硅材料無法集成片上光源，需通過外部光纖與片上波導耦合實現光信號傳輸。目前主流的耦合方式中，光柵耦合存在損耗高、偏振敏感等局限；傳統邊緣耦合雖性能更優，但在適配標準單模光纖（SMF，模場直徑10.4μm）時，常因模場失配導致損耗增加，且復雜結構（如多層、3Dtaper）加劇了制造難度。
基于漸變折射率（GRIN）透鏡的邊緣耦合器因工藝穩定、偏振不敏感等特性被寄予厚望，但傳統設計需數十層交替材料，如Loh 等人設計的邊緣耦合器需要40對Si-SiO?交替層，Lim 等人的設計需要20層以上，這無疑增加了制造復雜性和成本。如何在簡化結構的同時保持高性能，成為該領域的核心挑戰。
創新設計：GRIN透鏡與互補錐結構的協同優化
（一）整體結構：兩層協同實現高效模場轉換
該耦合器基于標準SOI晶圓（BOX厚度3μm，頂層硅220nm），由GRIN透鏡與互補錐結構組成，如圖1所示。GRIN透鏡含5層SiON薄膜，折射率自上至下遞增，將SMF的10.4μm模場垂直壓縮至3.5μm并聚焦于底層；互補錐結構由SiON錐與Si逆錐構成，進一步壓縮模場至硅波導尺寸，實現高效匹配。
展開 [VirtualLab] 漸變折射率（GRIN）透鏡的建模
摘要
漸變折射率 (GRIN) 介質，具有平滑的折射率變化，可用于制造具有平坦表面的透鏡或用于減少像差。VirtualLab Fusion為光在GRIN介質中的傳播提供了一種物理光學建模技術。在運算速度相同但功能遠超光線追跡的情況下，物理光學建模完全考慮了電磁場，其中包括偏振串擾效應。
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展開 VirtualLab Fusion 漸變折射率透鏡的構造和建模
專題0001
構建具有漸變折射率（GRIN）透鏡的成像系統，并對該成像系統進行光線追跡與場追跡分析。
關于此用例
? 需要以下工具箱
- 基本工具箱
? 此用例由VirtualLab Fusion生成（Build 7.0.0.35）
? 在此處獲得免費試用版
此用例展示了…
? 如何構建GRIN透鏡
? 如何對其進行光線追跡和場追跡分析。
GRIN透鏡的構建
GRIN透鏡：GRIN介質
系統設置：探測器和連接
· 探測器說明：
? Electromagnetic Field Detector 用于探測圖像
仿真結果：光線追跡分析
仿真結果：場追跡分析
系統設置：尋找像面
仿真結果：光線分析和場追跡分析
文件&技術信息
展開 