微納光學(xué)元件設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
微納光學(xué)元件設(shè)計(jì)的視頻教程
微納光學(xué)元件設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
時間地點(diǎn)：
主辦單位：訊技光電科技（上海）有限公司（微信公眾號：infotek）；蘇州黌論教育咨詢有限公司（微信公眾號：honglun-seminary）
授課時間：2023年12月28日（四）-30日(六）共3天 AM 9:00-PM 16:00
授課地點(diǎn)：上海市嘉定區(qū)南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師：訊技光電高級工程師
課程費(fèi)用：5000RMB(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi)用)
課程概要：
本課程從基本衍射原理開始，逐步闡明光的衍射本質(zhì)以及衍射光學(xué)元件的工作原理。在基礎(chǔ)衍射理論基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步討論衍射光學(xué)元件的設(shè)計(jì)方法。在傳統(tǒng)衍射光學(xué)理論之上，再進(jìn)一步討論微納光學(xué)領(lǐng)域中的矢量衍射理論，并以此為基礎(chǔ)闡明多種微納光學(xué)元件（如偏振元件）的設(shè)計(jì)理念。與理論設(shè)計(jì)相應(yīng)的，課程中另一個重要方面是加工技術(shù)。如何根據(jù)需要選擇合適的加工技術(shù)，是以質(zhì)量為先還是需要考慮批量加工成本，這些問題也會在課程中討論。此外，更重要的一點(diǎn)是，衍射和微納元件的設(shè)計(jì)與加工技術(shù)往往是關(guān)聯(lián)的，甚至是有所制約的。因此，我們會在課程中指明元件加工工藝以及設(shè)計(jì)方法之間的關(guān)系，并且在講授相關(guān)內(nèi)容的同時輔以VirtualLab Fusion在此方面的設(shè)計(jì)及建模方法，從而做到真正的學(xué)以致用，加速在微納光學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)悟及開拓。
展開 授課時間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時數(shù)：2天/城市
授課地點(diǎn)：深圳市光明區(qū)鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊(duì)
課程費(fèi)用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡介
Course Introduction
光柵是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中最為常用的一種衍射光學(xué)元件。隨著制作工藝的不斷提升，光柵的尺寸也越做越小。相應(yīng)地，光柵分析必須使用基于矢量電磁場原理的方法。本課程使用光之?dāng)?shù)字模型平臺VirtualLab Fusion，介紹如何使用傅里葉模態(tài)法對光柵進(jìn)行嚴(yán)格精確的仿真。課程涵蓋的光柵示例既有表面型光柵，也有全息型體光柵，例如傾斜光柵、閃耀光柵、用于光學(xué)超透鏡的Nanopillar結(jié)構(gòu)等。此外還會介紹超表面的設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化和大角度超光柵仿真。該課程無需軟件基礎(chǔ)。
展開 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)，可通過一個會話編輯器來完成，引導(dǎo)用戶在不太了解該方法的條件下完成設(shè)計(jì)過程。過程中包含了對設(shè)計(jì)約束的自動檢查。
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)。并對其性能進(jìn)行了研究。
展開 綜觀以上，TIR Lens 之設(shè)計(jì)須考量澆口尺寸、分模線等限制，由注塑成型實(shí)驗(yàn)得知，元件之成型優(yōu)劣取決于熔膠進(jìn)入澆口之速度與方向。高質(zhì)量TIR 元件須留意殘留應(yīng)力影響的效應(yīng)，利用 Moldex3D分析工具，可協(xié)助產(chǎn)品設(shè)計(jì)與成型參數(shù)最適化之驗(yàn)證。而在噴痕與包封之研究中，實(shí)際上還須留意三維充填效應(yīng)，以減少二次包封及降低翹曲。
圖 1：Moldex3D 分析結(jié)果之溫度分布剖面
圖 2：產(chǎn)品因噴泉效應(yīng)導(dǎo)致噴流痕及氣泡
塑膠光學(xué)注塑成型技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展
精密光學(xué)元件制程中最重要的就是要應(yīng)用到精密元件的注塑成型制作技術(shù)，目前對光學(xué)元件注塑成型技術(shù)的研發(fā)，著重精密微注塑成型設(shè)備與微光學(xué)模具的開發(fā)制造。其中尤以微光學(xué)模具的開發(fā)制造最為關(guān)鍵與缺乏。綜合來說，光學(xué)精密元件在精密制程方面待開發(fā)的關(guān)鍵議題，在于微注塑成型機(jī)的光學(xué)模仁之設(shè)計(jì)與開發(fā)；不僅比傳統(tǒng)注塑成型模具復(fù)雜，精度要求也較高，目前較缺乏深入而有系統(tǒng)的研究。唯有在實(shí)驗(yàn)和理論兩方面共同努力，以求更深入的探討，進(jìn)而建立應(yīng)用的通則，支援未來光電產(chǎn)業(yè)界對相關(guān)元件制作技術(shù)的掌握，俾可加速臺灣光電產(chǎn)業(yè)之技術(shù)提升。
注塑成型光學(xué)鏡片近來已大量應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品，然而厚度變化大與低殘留應(yīng)力之要求，提高了鏡片制造的困難度。光學(xué)元件在 3C 產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛，無論是成像或非成像，光學(xué)元件在手機(jī)的相機(jī)、平面顯示器的背光模組及 LED 照明等產(chǎn)業(yè)需求非常明確，因此光學(xué)元件之注塑成型模具設(shè)計(jì)與分析有其必要性，而且是相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展之關(guān)鍵技術(shù)。在此產(chǎn)業(yè)里不乏老字號的光學(xué)廠商。由于近年數(shù)位影像產(chǎn)品的市場崛起，光學(xué)元件產(chǎn)業(yè)與市場方有嶄新的風(fēng)貌，尤其是數(shù)位相機(jī)與影像手機(jī)的市場快速發(fā)展，讓光學(xué)元件與鏡頭產(chǎn)業(yè)欣欣向榮，呈現(xiàn)有史以來的榮景。
展開 在這篇文章中，我們簡要介紹了使用 OpticStudio 設(shè)計(jì)衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）的過程。我們討論了相位面和局部光柵的概念。附件中還提供了一些有用的DLLs，以支持特殊的 DOE 或 metalens 設(shè)計(jì)方法。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
本文討論了衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）的設(shè)計(jì)過程。主要目的是為剛接觸這個課題的設(shè)計(jì)者提供一個起點(diǎn)，看看 OpticStudio 有哪些方法可使用。
對包括 DOE/metalens 在內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計(jì)總是很棘手，沒有通用的方法來處理所有情況。設(shè)計(jì)師需要根據(jù)具體情況決定其設(shè)計(jì)策略。許多情況下設(shè)計(jì)過程中需要兩種不同的光學(xué)理論/算法來分別處理光束在自由空間和微觀結(jié)構(gòu)中的傳播[1-3]，而也有一些設(shè)計(jì)單純只使用光線追跡來實(shí)現(xiàn)。[4]
在這篇文章中，我們首先簡要介紹了一些可能的設(shè)計(jì)思路。有關(guān)自由空間和 DOE/metalens 中的相位面和傳播方法概念的更多細(xì)節(jié)將在后面討論。在最后一節(jié)，介紹了為特殊相位面設(shè)計(jì)定制的一些有用的 DLLs。
1. 設(shè)計(jì)思路
在這一節(jié)中，我們簡要地討論了一些經(jīng)典的設(shè)計(jì)思路。
1.1 相位 -> 微結(jié)構(gòu) -> 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
在這一過程中，用戶首先將 DOE/metalens 等效為其對應(yīng)的相位面來在 OpticStudio 中用光線追跡的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后根據(jù)得到的相位分布來設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)。圖1顯示了該過程的流程圖。該圖不包括設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，例如，微結(jié)構(gòu)可以是傳統(tǒng)閃耀光柵或現(xiàn)代超透鏡。根據(jù)微結(jié)構(gòu)的類型，所需的設(shè)計(jì)和制造方法可能非常不同。
參考文獻(xiàn)[5]顯示了一個從給定的相位分布生成閃耀光柵的例子。它還討論了采用單點(diǎn)金剛石車削機(jī)的制造方式。
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微納光學(xué)元件設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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微納光學(xué)元件設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
摘要
光柵是光學(xué)中最常用的衍射元件之一。如今，它們經(jīng)常被用于復(fù)雜的系統(tǒng)中，并與其他元件一起工作。在這種情況下，非常需要將光柵不僅僅是作為孤立的元件來模擬，而是與系統(tǒng)的其余部分結(jié)合，以評估整個系統(tǒng)性能。VirtualLab Fusion提供了一個獨(dú)特的光柵元件，允許在光路中輕松地包含各種不同形狀的光柵，無論是一維周期光柵(層狀)，二維周期光柵，或體(布拉格)光柵。本用例介紹了該元件的功能，包括光柵級次的設(shè)置和堆棧的定位
授課時間：：2026/5/28（四）-5/29（五）（各城市并行開課）
課程時數(shù)：2天/城市
授課地點(diǎn)：深圳市光明區(qū)鳳凰街道尚智科技園1棟B座1503
課程講師：訊技光電工程師隊(duì)
課程費(fèi)用：3600RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡介
Course Introduction
光柵是現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中最為常用的一種衍射光學(xué)元件
[圖片]
<p><strong>引言</strong></p><p>火炮身管內(nèi)壁的燒蝕、裂紋等疵病直接影響火炮使用安全性，Ф30~Ф85mm小口徑炮膛的檢測對設(shè)備的空間適配性、成像質(zhì)量和三維測量能力提出嚴(yán)苛要求，而傳統(tǒng)內(nèi)窺系統(tǒng)存在成像失真、適配性差、無法三維測量等痛點(diǎn)。Zemax作為全球領(lǐng)先的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺，憑借建模、優(yōu)化、像質(zhì)評價與公差分析的全流程能力，成為攻克炮膛檢測內(nèi)窺鏡光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)難題的核心工具
什么是光波導(dǎo)設(shè)計(jì) 的“坑”？
光波導(dǎo)作為 AR/VR 顯示、光通信、光子集成芯片等領(lǐng)域的核心光學(xué)組件，正驅(qū)動下一代光電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革新。但從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的全流程中，跨尺度物理建模、多物理場耦合、光柵參數(shù)優(yōu)化、雜散光抑制等核心難題，讓大多的光學(xué)工程師反復(fù)陷入設(shè)計(jì)陷阱。
當(dāng)前主流光學(xué)軟件在光波導(dǎo)場景下存在顯著功能短板，而行業(yè)高速擴(kuò)張的需求與設(shè)計(jì)工具的滯后性形成尖銳矛盾
填寫完對光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求之后就可以在窗體右側(cè)的繪圖框內(nèi)繪制光學(xué)系統(tǒng)方案草圖。繪圖框的基本尺寸默認(rèn)為一張橫排的A4圖紙。如果根據(jù)系統(tǒng)總體尺寸的要求需要調(diào)整繪圖框圖紙圖幅的尺寸，可以利用界面是文字框從 “圖幅選擇”中選擇，點(diǎn)擊“圖幅選擇”后會出現(xiàn)一個下拉式菜單，從中選擇所常用的圖幅尺寸代號，如果不滿足還可以選擇“自定義”，給定需要的橫向尺寸和縱向尺寸，如圖3-1。如果需要調(diào)整圖紙橫排或豎排的形式
寫在前面
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簡介
本文介紹了插入坐標(biāo)斷裂曲面以允許光學(xué)元件的偏心和傾斜的過程。第一部分介紹坐標(biāo)斷點(diǎn)曲面的作用，后續(xù)部分詳細(xì)提供了其正確使用方法的教學(xué)指導(dǎo)。最后介紹了用于傾斜和偏心光學(xué)元件的簡單內(nèi)置工具。
坐標(biāo)斷點(diǎn)曲面
在OpticStudio序列光線追跡模式中，表面輸入順序具有決定性作用。具體而言，透鏡數(shù)據(jù)編輯器（Lens Data Editor, LDE）
打入式斷續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的固定組就是一般定焦系統(tǒng)的物鏡，需要獨(dú)立矯正像差。活動組一般由正負(fù)兩組透鏡組成。在變焦過程中一般遵循系統(tǒng)相對孔徑不變原則。在分配活動組兩組透鏡的焦距時有兩種求解方法，一種是根據(jù)前活動組位置及后組位置先求出光線M1M2，很容易得到兩組份焦距值；
A) 會聚光路中打入型變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
寫在前面
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