光學(xué)薄膜元件的案例
POL | 2022年偏光片及光學(xué)薄膜元件市場(chǎng)將達(dá)6.604億平米
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，日本矢野經(jīng)濟(jì)研究所于近日公布了顯示屏用偏光片和光學(xué)薄膜元件的全球市場(chǎng)（生產(chǎn)面積）調(diào)查。盡管存在電視機(jī)面板制造商調(diào)整生產(chǎn)等負(fù)面因素，但由于電視機(jī)大屏幕化趨勢(shì)的影響，2022年的生產(chǎn)面積預(yù)計(jì)將達(dá)6.604億 m2，比2021年增長(zhǎng)6.2%。
據(jù)日媒EETimes報(bào)道，矢野經(jīng)濟(jì)研究所本次調(diào)查對(duì)象的產(chǎn)品包括用于TFT-LCD面板和AMOLED（有源矩陣式OLED）等顯示屏的偏光片和主要光學(xué)薄膜元件（相位差膜、PVA保護(hù)膜、表面處理膜）。調(diào)查期間為2021年9～10月。
偏光片的全球產(chǎn)量變化和預(yù)測(cè) 出處：矢野經(jīng)濟(jì)研究所
根據(jù)調(diào)查顯示，2021年全球偏光片和光學(xué)薄膜元件市場(chǎng)將達(dá)6.217億 m2，比2020年增長(zhǎng)7.8%。按LCD模式劃分，總產(chǎn)量的99%將用于LCD-TFT。
但是，也存在一些市場(chǎng)增長(zhǎng)放緩因素。自2021年10月起，偏光片和光學(xué)薄膜元件對(duì)液晶顯示屏制造商的出貨量一直在下降。由新冠疫情引起的居家消費(fèi)需求已經(jīng)消退，55英寸和43英寸以下的電視機(jī)面板呈減產(chǎn)趨勢(shì)。預(yù)計(jì)這一趨勢(shì)將持續(xù)到2022年2月。在這種情況下，值得期待的是65英寸以上的電視面板的大尺寸化。根據(jù)預(yù)測(cè)，面板尺寸的增大將促進(jìn)出貨面積的增長(zhǎng)，2022年后將繼續(xù)以每年約5%的速度增長(zhǎng)。
展開 鈦酸鑭光學(xué)特性-鈦酸鑭光學(xué)特性 在薄膜技術(shù)領(lǐng)域
鈦酸鑭光學(xué)特性
在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，損耗吸收低、機(jī)械性能優(yōu)良、易于制備，性能穩(wěn)定的鍍膜材料一直是工藝和設(shè)計(jì)人員的首選材料。鈦酸鑭(H4)薄膜在此方面顯示出無比優(yōu)越的性能，研究表明，該薄膜具有良好的工藝穩(wěn)定性，無論是室溫還是加熱沉積，或者無論蒸鍍過程中充氧多少(甚至不充氧)，蒸發(fā)束流高低，其折射率變化均不大，消光系數(shù)極小，激光損傷閾值穩(wěn)定。該材料是由氧化鈦和氧化鑭合成得到的，其化學(xué)成分為L(zhǎng)aTiO3，光譜透明區(qū)為360~7 000 nm，是一種極具發(fā)展前途的光學(xué)鍍膜材料。
鑒于鈦酸鑭薄膜具有損耗吸收小、易于制備，性能穩(wěn)定的優(yōu)良特性，可作為激光薄膜制備的一種優(yōu)良鍍膜材料，因而具有極大的發(fā)展?jié)摿ΑＭ瑫r(shí)，不同波長(zhǎng)的激光輻照處理，會(huì)對(duì)薄膜的不同性能改善起到意想不到的效果。
愛特斯專業(yè)生產(chǎn)鈦酸鑭，主要有燒結(jié)顆粒和晶體顆粒，純度可以達(dá)到99.99%以上，鈦酸鑭為鈦和鑭的混合物，10年以上的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，品質(zhì)穩(wěn)定，技術(shù)過硬，遠(yuǎn)銷歐美、日韓、東南亞等國(guó)家。
鈦酸鑭在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，損耗吸收低、機(jī)械性能優(yōu)良、易于制備，性能穩(wěn)定，光譜透明區(qū)為360~7 000 nm
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展開 您是否精通光學(xué)制造語(yǔ)言？——簡(jiǎn)化光學(xué)元件制造流程
"人工智能技術(shù)正在對(duì)光學(xué)元件的制造優(yōu)化流程進(jìn)行深度革新，例如俄羅斯ITMO大學(xué)1和加拿大拉瓦爾大學(xué)2目前所做的研究。
"我們應(yīng)盡可能地使用“制造鏈調(diào)制”這一技術(shù)，這樣就不會(huì)把時(shí)間浪費(fèi)在可以由軟件完成的人際交流上，"費(fèi)恩勒強(qiáng)調(diào)，"這樣就可以將更多的資源用于技術(shù)創(chuàng)新與高風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)探索當(dāng)中。"
2. “制造鏈調(diào)制”的技術(shù)勢(shì)能
"通過光學(xué)制造鏈調(diào)制技術(shù)，可在光學(xué)設(shè)計(jì)階段就對(duì)透鏡進(jìn)行可制造性驗(yàn)證，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)量產(chǎn)成本并確定關(guān)鍵制造路徑。由費(fèi)恩勒聯(lián)合創(chuàng)立的PanDao軟件，正致力于實(shí)現(xiàn)從圖紙到成品的制造鏈智能仿真。"
以制造一款用于成像的75mm直徑礦物玻璃非球面彎月透鏡（背面為球面）為例，PanDao軟件測(cè)算顯示，在10,000片批量生產(chǎn)條件下，單件成本為69歐元（圖1）。系統(tǒng)推薦采用磁流變拋光技術(shù)加工非球面?zhèn)龋褂脭?shù)控拋光處理球面?zhèn)取?圖1.75mm直徑非球面彎月透鏡的制造鏈調(diào)制流程示意圖（圖片來源：M.Tinner/ PanDao）
費(fèi)恩勒?qǐng)?jiān)信PanDao等軟件具備與光學(xué)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行深度互聯(lián)的技術(shù)潛力。然而，要實(shí)現(xiàn)全制造鏈調(diào)制的規(guī)模化效益仍需攻克多重挑戰(zhàn)。費(fèi)恩勒表示，目前商業(yè)生產(chǎn)鏈的排序和工作量規(guī)劃也在進(jìn)行構(gòu)建中。
"下一階段將聚焦于調(diào)制工藝系統(tǒng)的復(fù)雜度與自動(dòng)化程度。費(fèi)恩勒指出：“如果下一階段可以實(shí)現(xiàn)，那么就能夠在整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)生成鏈中都使用人工智能來進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和規(guī)劃：從光學(xué)設(shè)計(jì)到制造，最終應(yīng)用于生產(chǎn)。”
參考文獻(xiàn)：
1. Livshits I.L., Glebovskyi A.S., Protsuto M.V., Volkova S.L.
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"人工智能技術(shù)正在對(duì)光學(xué)元件的制造優(yōu)化流程進(jìn)行深度革新，例如俄羅斯ITMO大學(xué)1和加拿大拉瓦爾大學(xué)2目前所做的研究。
"我們應(yīng)盡可能地使用“制造鏈調(diào)制”這一技術(shù)，這樣就不會(huì)把時(shí)間浪費(fèi)在可以由軟件完成的人際交流上，"費(fèi)恩勒強(qiáng)調(diào)，"這樣就可以將更多的資源用于技術(shù)創(chuàng)新與高風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)探索當(dāng)中。"
2. “制造鏈調(diào)制”的技術(shù)勢(shì)能
"通過光學(xué)制造鏈調(diào)制技術(shù)，可在光學(xué)設(shè)計(jì)階段就對(duì)透鏡進(jìn)行可制造性驗(yàn)證，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)量產(chǎn)成本并確定關(guān)鍵制造路徑。由費(fèi)恩勒聯(lián)合創(chuàng)立的PanDao軟件，正致力于實(shí)現(xiàn)從圖紙到成品的制造鏈智能仿真。"
以制造一款用于成像的75mm直徑礦物玻璃非球面彎月透鏡（背面為球面）為例，PanDao軟件測(cè)算顯示，在10,000片批量生產(chǎn)條件下，單件成本為69歐元（圖1）。系統(tǒng)推薦采用磁流變拋光技術(shù)加工非球面?zhèn)龋褂脭?shù)控拋光處理球面?zhèn)取?圖1.75mm直徑非球面彎月透鏡的制造鏈調(diào)制流程示意圖（圖片來源：M.Tinner/ PanDao）
費(fèi)恩勒?qǐng)?jiān)信PanDao等軟件具備與光學(xué)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行深度互聯(lián)的技術(shù)潛力。然而，要實(shí)現(xiàn)全制造鏈調(diào)制的規(guī)模化效益仍需攻克多重挑戰(zhàn)。費(fèi)恩勒表示，目前商業(yè)生產(chǎn)鏈的排序和工作量規(guī)劃也在進(jìn)行構(gòu)建中。
"下一階段將聚焦于調(diào)制工藝系統(tǒng)的復(fù)雜度與自動(dòng)化程度。費(fèi)恩勒指出：“如果下一階段可以實(shí)現(xiàn)，那么就能夠在整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)生成鏈中都使用人工智能來進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和規(guī)劃：從光學(xué)設(shè)計(jì)到制造，最終應(yīng)用于生產(chǎn)。”
參考文獻(xiàn)：
1. Livshits I.L., Glebovskyi A.S., Protsuto M.V., Volkova S.L.
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衍射光學(xué)元件設(shè)計(jì)
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(gè)會(huì)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(duì)設(shè)計(jì)約束的自動(dòng)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(gè)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(duì)其性能進(jìn)行了研究。
展開 GLAD中二元光學(xué)元件建模
近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。由于它能靈活控制波前，因此在光束整形方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
二元光學(xué)的優(yōu)點(diǎn)——高衍射效率；獨(dú)特的色散性能；更多的設(shè)計(jì)自由度；寬廣的材料選擇；獨(dú)特的光學(xué)功能。
圖1表面進(jìn)行劃分從而形成一個(gè)二元光學(xué)元件
二元光學(xué)器件分為主階次和帶有幾個(gè)次階次的連續(xù)界面。在二元光學(xué)中，每個(gè)主階次上的次階次數(shù)目通常設(shè)置為2、4、8等。GLAD中產(chǎn)生二元光學(xué)元件命令如下所示：
binary/lens/surface kbeam xrad yrad level nlevels
int2phase/two kbeam1 kbeam2 [2.*pi*(rindex-1)/lambda]
binary/lens/phasescreen ibeams rindex xrad yrad level nlevels
binary/lens/residual ibeams rindex xrad yrad level nlevels
binary/surface kbeam level nlevels
這些命令執(zhí)行的是產(chǎn)生二元光學(xué)的光柵和透鏡，其二元光學(xué)表面可以由binary/surface 命令產(chǎn)生，并直接或者間接依靠 int2phase、int2waves、sfocus起著相位屏的作用。二元光學(xué)表面可以圖示為plot的強(qiáng)度項(xiàng)。
binary/surface 命令能夠?qū)⑷我夥植嫉墓鈭?chǎng)轉(zhuǎn)化為二元光學(xué)器件的面形。
展開 用于一般光學(xué)系統(tǒng)的光柵元件
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(píng)估整個(gè)系統(tǒng)性能。VirtualLab Fusion提供了一個(gè)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(jí)次的設(shè)置和堆棧的定位。
系統(tǒng)內(nèi)光柵建模
? 在一般光路中，光柵元件可以插入到系統(tǒng)的任何位置。
? 這使得在一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)中對(duì)光柵進(jìn)行建模，并因此評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的性能成為可能，同時(shí)考慮光柵的可能影響。
? 光柵元件可以通過元件 > 單個(gè)表面&堆棧 > 光柵找到。
附著光柵堆棧
? 為了描述系統(tǒng)內(nèi)的光柵，光柵堆棧總是附著在一個(gè)虛擬參考面上(僅平面)。
? 元件的大小僅用于在3D光線追跡視圖中顯示；仿真中不考慮孔徑效應(yīng)。
? 參考面可以在三維系統(tǒng)視圖中可視化，以幫助排列光柵。
? 所應(yīng)用的光柵結(jié)構(gòu)可以是一維周期(層狀)，也可以是二維周期(交叉光柵)。
堆棧的方向
堆棧的方向可以用兩種方式指定：
它既可以應(yīng)用在表面的正面，也可以應(yīng)用在背面(在固體標(biāo)簽中定義)。
請(qǐng)注意，如果堆棧位于正面，堆棧將繞Z軸旋轉(zhuǎn)180°。這會(huì)影響堆棧的內(nèi)部坐標(biāo)系，需要在定義高度輪廓時(shí)加以考慮。
基底的處理、菲涅耳損耗和衍射角
? 作為一種慣例，往往忽略基底的影響，例如衍射效率的計(jì)算。
展開 GLAD中二元光學(xué)元件建模
二元光學(xué)的優(yōu)點(diǎn)——高衍射效率；獨(dú)特的色散性能；更多的設(shè)計(jì)自由度；寬廣的材料選擇；獨(dú)特的光學(xué)功能。
通常激光光強(qiáng)分布呈高斯型，而在許多實(shí)際應(yīng)用中，需要將光強(qiáng)分布加以轉(zhuǎn)換，即光束整形，如呈平頂狀和環(huán)狀等。以往人們多用計(jì)算全息法實(shí)現(xiàn)環(huán)形分布，但衍射效率低，難于推廣。近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。由于它能靈活控制波前，因此在光束整形方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
前言
binary/surface 命令能夠?qū)⑷我夥植嫉墓鈭?chǎng)轉(zhuǎn)化為二元光學(xué)器件的面形。
這些命令執(zhí)行的是產(chǎn)生二元光學(xué)的光柵和透鏡，其二元光學(xué)表面可以由binary/surface 命令產(chǎn)生，并直接或者間接依靠 int2phase、int2waves、sfocus起著相位屏的作用。二元光學(xué)表面可以圖示為plot的強(qiáng)度項(xiàng)。
binary/surface kbeam level nlevels
binary/lens/residual ibeams rindex xrad yrad level nlevels
binary/lens/phasescreen ibeams rindex xrad yrad level nlevels
int2phase/two kbeam1 kbeam2 [2.
展開 Macleod薄膜光學(xué)：吸收工具
對(duì)于Essential Macleod而言，薄膜材料的消光系數(shù)就是與吸收相關(guān)的參數(shù)。它所代表的損失取決于它的測(cè)量方法。因此我們寫了一個(gè)光學(xué)薄膜
1=R+T+A (1)
如果結(jié)果以百分比表示，則左側(cè)變?yōu)?00。這就是設(shè)計(jì)吸收率的計(jì)算方法。
現(xiàn)在讓我們考慮一層厚度為dt的薄層埋在膜層內(nèi)。每單位面積薄層中的功率損失將是凈入射輻照度（Ienter）和凈出射輻照度（Iexit）之間的差值。這可以通過各種方式進(jìn)行操作。
將入射到整個(gè)涂層上的輻射強(qiáng)度設(shè)為Iincidence，薄片的吸收率為dA，勢(shì)吸收率為da。則
（2）
（3）
然后，膜層中的總吸收率簡(jiǎn)單地是（2）在膜厚度上的積分。
圖1顯示了使用具有無吸收低折射率材料（SiO2）和輕微吸收的高折射率材料（TiO2）薄膜的窄帶濾光片的一些結(jié)果。電場(chǎng)分布的平方很好地解釋了吸收率變化。勢(shì)吸收率幾乎相同，因?yàn)榉瓷渎蕿榱悖忧懊娌糠值奈战档土藟災(zāi)股系腎enter的值，因此膜層后部的吸收率逐漸增加。
圖1.具有吸收高折射率材料和無吸收低折射率材料的窄帶濾光片的計(jì)算。由于反射率為零，吸收率和勢(shì)吸收率幾乎相同。
展開 自由曲面光學(xué)元件的OAM測(cè)量
遵循M.P.J.Lavery等人的概念，我們演示了如何在VirtualLab Fusion中使用兩個(gè)自定義的自由曲面光學(xué)元件來測(cè)量OAM。
用自由曲面光學(xué)元件測(cè)量軌道角動(dòng)量
我們建立了一個(gè)由兩個(gè)自由曲面光學(xué)元件組成的光學(xué)裝置，將軌道角動(dòng)量轉(zhuǎn)換為線性角動(dòng)量，已進(jìn)行測(cè)量。
編程一個(gè)變形表面
利用VirtualLab Fusion中的可編程界面，對(duì)變形表面進(jìn)行了編程，給出了表面梯度的解析表達(dá)式。
For more information send a message to: support@infotek.com.cn / support@infocrops.comInternet: http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
展開 [NEWSLETTER] 自由曲面光學(xué)元件的OAM測(cè)量
遵循M.P.J.Lavery等人的概念，我們演示了如何在VirtualLab Fusion中使用兩個(gè)自定義的自由曲面光學(xué)元件來測(cè)量OAM。
用自由曲面光學(xué)元件測(cè)量軌道角動(dòng)量
我們建立了一個(gè)由兩個(gè)自由曲面光學(xué)元件組成的光學(xué)裝置，將軌道角動(dòng)量轉(zhuǎn)換為線性角動(dòng)量，已進(jìn)行測(cè)量。
編程一個(gè)變形表面
利用VirtualLab Fusion中的可編程界面，對(duì)變形表面進(jìn)行了編程，給出了表面梯度的解析表達(dá)式。
For more information send a message to: support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 
GLAD中二元光學(xué)元件建模
近年來人們開始研究二元光學(xué)元件(BOE)在光束整形方面的作用。二元光學(xué)元件是在計(jì)算機(jī)制全息圖和相息圖研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和微電子加工技術(shù)研制成的一種高效率的新型光學(xué)元件。由于它能靈活控制波前，因此在光束整形方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
二元光學(xué)的優(yōu)點(diǎn)——高衍射效率；獨(dú)特的色散性能；更多的設(shè)計(jì)自由度；寬廣的材料選擇；獨(dú)特的光學(xué)功能。
圖1表面進(jìn)行劃分從而形成一個(gè)二元光學(xué)元件
二元光學(xué)器件分為主階次和帶有幾個(gè)次階次的連續(xù)界面。在二元光學(xué)中，每個(gè)主階次上的次階次數(shù)目通常設(shè)置為2、4、8等。GLAD中產(chǎn)生二元光學(xué)元件命令如下所示：
binary/lens/surface kbeam xrad yrad level nlevels
int2phase/two kbeam1 kbeam2 [2.*pi*(rindex-1)/lambda]
binary/lens/phasescreen ibeams rindex xrad yrad level nlevels
binary/lens/residual ibeams rindex xrad yrad level nlevels
binary/surface kbeam level nlevels
這些命令執(zhí)行的是產(chǎn)生二元光學(xué)的光柵和透鏡，其二元光學(xué)表面可以由binary/surface 命令產(chǎn)生，并直接或者間接依靠 int2phase、int2waves、sfocus起著相位屏的作用。二元光學(xué)表面可以圖示為plot的強(qiáng)度項(xiàng)。
binary/surface 命令能夠?qū)⑷我夥植嫉墓鈭?chǎng)轉(zhuǎn)化為二元光學(xué)器件的面形。
二元光柵表面計(jì)算：
這里舉一個(gè)二元光柵的例子，它是由二元表面組成，然后對(duì)其執(zhí)行“sfocus”命令。
展開 VirtualLab Fusion：用于一般光學(xué)系統(tǒng)的光柵元件
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(píng)估整個(gè)系統(tǒng)性能。VirtualLab Fusion提供了一個(gè)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(jí)次的設(shè)置和堆棧的定位。
系統(tǒng)內(nèi)光柵建模
□ 在一般光路中，光柵元件可以插入到系統(tǒng)的任何位置。
□ 這使得在一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)中對(duì)光柵進(jìn)行建模，并因此評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的性能成為可能，同時(shí)考慮光柵的可能影響。
□ 光柵元件可以通過元件 > 單個(gè)表面&堆棧 > 光柵找到。
附著光柵堆棧
□ 為了描述系統(tǒng)內(nèi)的光柵，光柵堆棧總是附著在一個(gè)虛擬參考面上(僅平面)。
□ 元件的大小僅用于在3D光線追跡視圖中顯示；仿真中不考慮孔徑效應(yīng)。
□ 參考面可以在三維系統(tǒng)視圖中可視化，以幫助排列光柵。
□ 所應(yīng)用的光柵結(jié)構(gòu)可以是一維周期(層狀)，也可以是二維周期(交叉光柵)。
堆棧的方向
堆棧的方向可以用兩種方式指定：
它既可以應(yīng)用在表面的正面，也可以應(yīng)用在背面(在固體標(biāo)簽中定義)。
請(qǐng)注意，如果堆棧位于正面，堆棧將繞Z軸旋轉(zhuǎn)180°。這會(huì)影響堆棧的內(nèi)部坐標(biāo)系，需要在定義高度輪廓時(shí)加以考慮。
基底的處理、菲涅耳損耗和衍射角
□ 作為一種慣例，往往忽略基底的影響，例如衍射效率的計(jì)算。
□ 然而，任何實(shí)際的光柵結(jié)構(gòu)必須建立在基底上，因此，我們使用一個(gè)平面元件和中間的自由空間延伸對(duì)其進(jìn)行建模。
□ 平面的建模包括菲涅耳效應(yīng)(S矩陣求解器)。
展開 用于一般光學(xué)系統(tǒng)的光柵元件
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(píng)估整個(gè)系統(tǒng)性能。VirtualLab Fusion提供了一個(gè)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(jí)次的設(shè)置和堆棧的定位。
系統(tǒng)內(nèi)光柵建模
? 在一般光路中，光柵元件可以插入到系統(tǒng)的任何位置。
? 這使得在一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)中對(duì)光柵進(jìn)行建模，并因此評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的性能成為可能，同時(shí)考慮光柵的可能影響。
? 光柵元件可以通過元件 > 單個(gè)表面&堆棧 > 光柵找到。
附著光柵堆棧
? 為了描述系統(tǒng)內(nèi)的光柵，光柵堆棧總是附著在一個(gè)虛擬參考面上(僅平面)。
? 元件的大小僅用于在3D光線追跡視圖中顯示；仿真中不考慮孔徑效應(yīng)。
? 參考面可以在三維系統(tǒng)視圖中可視化，以幫助排列光柵。
? 所應(yīng)用的光柵結(jié)構(gòu)可以是一維周期(層狀)，也可以是二維周期(交叉光柵)。 堆棧的方向
堆棧的方向可以用兩種方式指定：
它既可以應(yīng)用在表面的正面，也可以應(yīng)用在背面(在固體標(biāo)簽中定義)。
請(qǐng)注意，如果堆棧位于正面，堆棧將繞Z軸旋轉(zhuǎn)180°。這會(huì)影響堆棧的內(nèi)部坐標(biāo)系，需要在定義高度輪廓時(shí)加以考慮。 基底的處理、菲涅耳損耗和衍射角
? 作為一種慣例，往往忽略基底的影響，例如衍射效率的計(jì)算。
? 然而，任何實(shí)際的光柵結(jié)構(gòu)必須建立在基底上，因此，我們使用一個(gè)平面元件和中間的自由空間延伸對(duì)其進(jìn)行建模。
? 平面的建模包括菲涅耳效應(yīng)(S矩陣求解器)。
高級(jí)選項(xiàng)和信息
? 在求解器菜單中有幾個(gè)高級(jí)選項(xiàng)可用。
展開 TIR Lens 之光學(xué)元件設(shè)計(jì)原則
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(duì)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(duì)相關(guān)元件制作技術(shù)的掌握，俾可加速臺(tái)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(hào)的光學(xué)廠商。由于近年數(shù)位影像產(chǎn)品的市場(chǎng)崛起，光學(xué)元件產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)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(chǎng)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。
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