漸變折射率光學(xué)設(shè)計(jì)的案例
VirtualLab Fusion光學(xué)設(shè)計(jì)-漸變折射率（GRIN）透鏡的建模
摘要
漸變折射率 (GRIN) 介質(zhì)，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(zhì)中的傳播提供了一種物理光學(xué)建模技術(shù)。在運(yùn)算速度相同但功能遠(yuǎn)超光線追跡的情況下，物理光學(xué)建模完全考慮了電磁場(chǎng)，其中包括偏振串?dāng)_效應(yīng)。
建模任務(wù)
光線追跡結(jié)果
場(chǎng)追跡結(jié)果-在GRIN透鏡后
場(chǎng)追跡結(jié)果-焦距平面
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
? 設(shè)置輸入點(diǎn)光源
- 基本光源模型 [教程視頻]
? 構(gòu)建一個(gè)漸變折射率透鏡
- 漸變折射率透鏡的構(gòu)造和建模[用例]
? 設(shè)置探測(cè)器
- PSF和MTF探測(cè)器的使用方法 [用例]
- 電磁場(chǎng)探測(cè)器 [用例]
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
更多閱讀
- Construction and Modeling of a Graded Index Lens
- Gaussian Beam Focused by a Thermal Lens
展開(kāi) 漸變折射率（GRIN）透鏡的建模
摘要 漸變折射率 (GRIN) 介質(zhì)，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(zhì)中的傳播提供了一種物理光學(xué)建模技術(shù)。在運(yùn)算速度相同但功能遠(yuǎn)超光線追跡的情況下，物理光學(xué)建模完全考慮了電磁場(chǎng)，其中包括偏振串?dāng)_效應(yīng)。
建模任務(wù)
光線追跡結(jié)果
場(chǎng)追跡結(jié)果-在GRIN透鏡后
場(chǎng)追跡結(jié)果-焦距平面
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程 ? 設(shè)置輸入點(diǎn)光源- 基本光源模型 [教程視頻]? 構(gòu)建一個(gè)漸變折射率透鏡- 漸變折射率透鏡的構(gòu)造和建模[用例]? 設(shè)置探測(cè)器- PSF和MTF探測(cè)器的使用方法 [用例]- 電磁場(chǎng)探測(cè)器 [用例]
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
展開(kāi) 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(yú)眼漸變
— END —
如果您需要了解更多 OpTaliX 軟件相關(guān)信息，請(qǐng)聯(lián)系小編咨詢。
關(guān)于聯(lián)合光學(xué)
聯(lián)合光學(xué)科技有限公司是一家專業(yè)的光學(xué)產(chǎn)品與軟件研發(fā)、銷售及技術(shù)咨詢服務(wù)的公司。涉及領(lǐng)域包括幾何光學(xué)，物理光學(xué)等方面的模擬和仿真，已蛻變?yōu)橐患覈?guó)際化的高科技專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司。為廣大客戶提供全方位的光學(xué)軟件產(chǎn)品服務(wù)和專業(yè)化的軟件課程培訓(xùn)。
展開(kāi) 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(yú)眼漸變
— END —
相關(guān)技術(shù)文章
為什么要選用OpTaliX ?!
OpTaliX 鬼像分析
OpTaliX 玻璃圖和玻璃管理器
OpTaliX ISO元件制圖
OpTaliX 全局坐標(biāo)
OpTaliX非序列表面
OpTaliX 宏語(yǔ)言
OpTaliX 光學(xué)軟件操作界面介紹
OpTaliX全息/衍射表面
OpTaliX變焦和多重結(jié)構(gòu)
OpTaliX 陣列透鏡
OpTaliX菲涅爾透鏡
OpTaliX導(dǎo)光管&階躍光纖
OpTaliX 幾何分析能力
如果您需要了解更多 OpTaliX 軟件相關(guān)信息，請(qǐng)點(diǎn)擊文末“閱讀原文”咨詢。
展開(kāi) 
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(zhì)可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。 VirtualLab Fusion為光通過(guò)GRIN介質(zhì)的傳播提供了一種物理光學(xué)建模技術(shù)。在相同的速度下，物理光學(xué)建模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)光線追跡，完全考慮了電磁場(chǎng)，包括其中的偏振串?dāng)_效應(yīng)。
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(zhì)可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。VirtualLab Fusion為光通過(guò)GRIN介質(zhì)的傳播提供了一種物理光學(xué)建模技術(shù)。在相同的速度下，物理光學(xué)建模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)光線追跡，完全考慮了電磁場(chǎng)，包括其中的偏振串?dāng)_效應(yīng)。
建模任務(wù)
光線追跡結(jié)果
場(chǎng)追跡結(jié)果–GRIN鏡頭后方
場(chǎng)追跡結(jié)果–焦平面
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
?設(shè)置輸入點(diǎn)源
–基本光源模型[教程視頻]
?構(gòu)造漸變折射率鏡片
–漸變折射率鏡片的構(gòu)建和建模[用例]
?配置探測(cè)器
–PSF和MTF探測(cè)器的使用[用例]
–電磁場(chǎng)探測(cè)器[用例]
電磁場(chǎng)探測(cè)器
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
更多閱覽
-Construction and Modeling of a Graded-Index Lens
-Gaussian Beam Focused by a Thermal Lens
展開(kāi) 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(zhì)可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。VirtualLab Fusion為光通過(guò)GRIN介質(zhì)的傳播提供了一種物理光學(xué)建模技術(shù)。在相同的速度下，物理光學(xué)建模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)光線追跡，完全考慮了電磁場(chǎng)，包括其中的偏振串?dāng)_效應(yīng)。
建模任務(wù)
光線追跡結(jié)果
場(chǎng)追跡結(jié)果–GRIN鏡頭后方
場(chǎng)追跡結(jié)果–焦平面
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
?設(shè)置輸入點(diǎn)源
–基本光源模型[教程視頻]
?構(gòu)造漸變折射率鏡片
–漸變折射率鏡片的構(gòu)建和建模[用例]
?配置探測(cè)器
–PSF和MTF探測(cè)器的使用[用例]
–電磁場(chǎng)探測(cè)器[用例]
電磁場(chǎng)探測(cè)器
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
更多閱覽
-Construction and Modeling of a Graded-Index Lens
-Gaussian Beam Focused by a Thermal Lens
展開(kāi) 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(zhì)可用于例如：使鏡頭表面平坦或減少像差。VirtualLab Fusion為光通過(guò)GRIN介質(zhì)的傳播提供了一種物理光學(xué)建模技術(shù)。在相同的速度下，物理光學(xué)建模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)光線追跡，完全考慮了電磁場(chǎng)，包括其中的偏振串?dāng)_效應(yīng)。
建模任務(wù)
光線追跡結(jié)果
場(chǎng)追跡結(jié)果–GRIN鏡頭后方
場(chǎng)追跡結(jié)果–焦平面
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion工作流程
?設(shè)置輸入點(diǎn)源
–基本光源模型[教程視頻]
?構(gòu)造漸變折射率鏡片
–漸變折射率鏡片的構(gòu)建和建模[用例]
?配置探測(cè)器
–PSF和MTF探測(cè)器的使用[用例]
–電磁場(chǎng)探測(cè)器[用例]
電磁場(chǎng)探測(cè)器
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
更多閱覽
-Construction and Modeling of a Graded-Index Lens
-Gaussian Beam Focused by a Thermal Lens
展開(kāi) 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(yú)眼漸變
— END —
聯(lián)合光學(xué)科技有限公司是一家專業(yè)的光學(xué)產(chǎn)品與軟件研發(fā)、銷售及技術(shù)咨詢服務(wù)的公司。涉及領(lǐng)域包括幾何光學(xué)，物理光學(xué)等方面的模擬和仿真，已蛻變?yōu)橐患覈?guó)際化的高科技專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司。為廣大客戶提供全方位的光學(xué)軟件產(chǎn)品服務(wù)和專業(yè)化的軟件課程培訓(xùn)。
聯(lián)合光學(xué)
技術(shù)交流
長(zhǎng)按識(shí)別二維碼
展開(kāi) 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(yú)眼漸變
— END —
關(guān)于聯(lián)合光學(xué)
聯(lián)合光學(xué)科技有限公司是一家專業(yè)的光學(xué)產(chǎn)品與軟件研發(fā)、銷售及技術(shù)咨詢服務(wù)的公司。涉及領(lǐng)域包括幾何光學(xué)，物理光學(xué)等方面的模擬和仿真，已蛻變?yōu)橐患覈?guó)際化的高科技專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司。為廣大客戶提供全方位的光學(xué)軟件產(chǎn)品服務(wù)和專業(yè)化的軟件課程培訓(xùn)。
展開(kāi) VirtualLab Fusion 漸變折射率透鏡的構(gòu)造和建模
專題0001
構(gòu)建具有漸變折射率（GRIN）透鏡的成像系統(tǒng)，并對(duì)該成像系統(tǒng)進(jìn)行光線追跡與場(chǎng)追跡分析。
關(guān)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(fèi)試用版
此用例展示了…
? 如何構(gòu)建GRIN透鏡
? 如何對(duì)其進(jìn)行光線追跡和場(chǎng)追跡分析。
GRIN透鏡的構(gòu)建
GRIN透鏡：GRIN介質(zhì)
系統(tǒng)設(shè)置：探測(cè)器和連接
· 探測(cè)器說(shuō)明：
? Electromagnetic Field Detector 用于探測(cè)圖像
仿真結(jié)果：光線追跡分析
仿真結(jié)果：場(chǎng)追跡分析
系統(tǒng)設(shè)置：尋找像面
仿真結(jié)果：光線分析和場(chǎng)追跡分析
文件&技術(shù)信息
展開(kāi) 
漸變折射率（GRIN）透鏡的構(gòu)建和建模
要點(diǎn)
? 光線和場(chǎng)追跡方便切換
? 快速和準(zhǔn)確計(jì)算成像系統(tǒng)的PSF
? 模擬由GRIN分量引入的偏振串?dāng)_
技術(shù)參數(shù)：光源
技術(shù)參數(shù)：GRIN透鏡
? 折射率n(x, y)
? 根據(jù)[1]我們使用
技術(shù)參數(shù)：探測(cè)器
結(jié)果：3D系統(tǒng)光線追跡
結(jié)果：PSF
從光線追跡到場(chǎng)追跡只需要一個(gè)按鈕：
點(diǎn)圖
PSF
方便實(shí)現(xiàn)光線和場(chǎng)追跡之間的轉(zhuǎn)換
結(jié)果：PSF
光線追跡~2s
第二代場(chǎng)追跡.~3s!!!
快速和準(zhǔn)確計(jì)算成像系統(tǒng)的PSF
結(jié)果：偏振串?dāng)_
結(jié)果：偏振串?dāng)_
仿真了由GRIN分量引入的偏振串?dāng)_
文件和技術(shù)信息
漸變折射率透鏡的構(gòu)造和建模
摘要 VirtualLab Fusion為漸變折射率鏡頭設(shè)計(jì)提供了非常人性化的方式。此外，可以通過(guò)光線追跡和場(chǎng)追跡對(duì)漸變折射率透鏡進(jìn)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(duì)其進(jìn)行仿真分析。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了更好的說(shuō)明，其中包括一個(gè)球面波，一個(gè)漸變折射率透鏡組件以及一個(gè)用于顯示焦點(diǎn)處和透鏡之后電磁場(chǎng)分量的探測(cè)器。
2. 建模任務(wù)? 如何構(gòu)建一個(gè)漸變折射率透鏡。? 如何執(zhí)行光線追跡和場(chǎng)追跡對(duì)其進(jìn)行分析。
3. 漸變折射率透鏡的構(gòu)建
4. 漸變折射率透鏡：漸變折射率介質(zhì)
5. 系統(tǒng)設(shè)置：探測(cè)器和連接? 指定探測(cè)器：- 使用Electromagnetic Field Detector用于探測(cè)圖像。
6. 仿真結(jié)果：光線追跡分析
7. 仿真結(jié)果：場(chǎng)追跡分析
8. 系統(tǒng)設(shè)置：尋找成像面
9. 仿真結(jié)果：光線和場(chǎng)追跡
10. 文件信息
展開(kāi) 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(fā)表的研究成果，為這一難題提供了創(chuàng)新解決方案——一種基于梯度折射率（GRIN）透鏡并輔以互補(bǔ)錐結(jié)構(gòu)的邊緣耦合器 ，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SMF）與硅波導(dǎo)的低損耗、寬帶寬、偏振不敏感耦合，同時(shí)顯著簡(jiǎn)化了制造工藝，為硅基光子芯片的實(shí)用化進(jìn)程提供了重要支撐。
硅光子耦合技術(shù)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
硅基光子芯片憑借低延遲、高傳輸速率等優(yōu)勢(shì)，成為5G、云計(jì)算等領(lǐng)域的核心載體。然而，硅材料無(wú)法集成片上光源，需通過(guò)外部光纖與片上波導(dǎo)耦合實(shí)現(xiàn)光信號(hào)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(tǒng)邊緣耦合雖性能更優(yōu)，但在適配標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SMF，模場(chǎng)直徑10.4μm）時(shí)，常因模場(chǎng)失配導(dǎo)致?lián)p耗增加，且復(fù)雜結(jié)構(gòu)（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(wěn)定、偏振不敏感等特性被寄予厚望，但傳統(tǒng)設(shè)計(jì)需數(shù)十層交替材料，如Loh 等人設(shè)計(jì)的邊緣耦合器需要40對(duì)Si-SiO?交替層，Lim 等人的設(shè)計(jì)需要20層以上，這無(wú)疑增加了制造復(fù)雜性和成本。如何在簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)保持高性能，成為該領(lǐng)域的核心挑戰(zhàn)。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)：GRIN透鏡與互補(bǔ)錐結(jié)構(gòu)的協(xié)同優(yōu)化
（一）整體結(jié)構(gòu)：兩層協(xié)同實(shí)現(xiàn)高效模場(chǎng)轉(zhuǎn)換
該耦合器基于標(biāo)準(zhǔn)SOI晶圓（BOX厚度3μm，頂層硅220nm），由GRIN透鏡與互補(bǔ)錐結(jié)構(gòu)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(chǎng)垂直壓縮至3.5μm并聚焦于底層；互補(bǔ)錐結(jié)構(gòu)由SiON錐與Si逆錐構(gòu)成，進(jìn)一步壓縮模場(chǎng)至硅波導(dǎo)尺寸，實(shí)現(xiàn)高效匹配。
展開(kāi) [VirtualLab] 漸變折射率（GRIN）透鏡的建模
摘要
漸變折射率 (GRIN) 介質(zhì)，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(zhì)中的傳播提供了一種物理光學(xué)建模技術(shù)。在運(yùn)算速度相同但功能遠(yuǎn)超光線追跡的情況下，物理光學(xué)建模完全考慮了電磁場(chǎng)，其中包括偏振串?dāng)_效應(yīng)。
建模任務(wù)
光線追跡結(jié)果
場(chǎng)追跡結(jié)果-在GRIN透鏡后
場(chǎng)追跡結(jié)果-焦距平面
走進(jìn)VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
? 設(shè)置輸入點(diǎn)光源
- 基本光源模型 [教程視頻]
? 構(gòu)建一個(gè)漸變折射率透鏡
- 漸變折射率透鏡的構(gòu)造和建模 [用例]
? 設(shè)置探測(cè)器
- PSF和MTF探測(cè)器的使用方法 [用例]
- 電磁場(chǎng)探測(cè)器 [用例]
VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
更多閱讀
- Construction and Modeling of a Graded Index Lens
- Gaussian Beam Focused by a Thermal Lens
展開(kāi) 