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這篇文章討論了複眼空間光學(xué)積分器在數(shù)位投影機中的使用，以及如何在 OpticStudio 中對此類元素進(jìn)行建模。在數(shù)位投影器設(shè)計中，我們希望確保數(shù)位光源在輻照度分佈方面與投影圖像相匹配。因此，這種限制要求投影器設(shè)計包含均勻照明的空間光調(diào)製器 - 通常採用 LCD 面板的形式。理論上，這聽起來很容易，但這種面板上的源光束通常是高斯的（即不均勻）。

for sample EDF-C1-56 FRED formatted data file: D:\FRED\散射片數(shù)據(jù)\EDF-C1-56_FRED.txt 4、 生成了FRED可識別的文件后，將散射模型導(dǎo)入到FRED里面 a.

光學(xué)相干斷層掃描（OCT）是一種斷層成像系統(tǒng)，可以根據(jù)從圖像反射或散射的光生成橫截面或三維圖像。 醫(yī)用組織成像是該系統(tǒng)的最典型應(yīng)用，因為OCT安全且具有高分辨率，儘管光可以穿透的深度限制在毫米量級。OCT測量系統(tǒng)依賴於邁克森干涉儀 (Michelson interferometer)，使得從參考物反射的光與樣品之間的相干性表明散射光源自樣品中與參考鏡的位置相對應(yīng)的深度。

折射率調(diào)變: 與平均折射率相比，折射率調(diào)變不能太大。換句話說，n1/n << 1，這在大多數(shù)實際情況下是正確的。一個參考用的經(jīng)驗法則是，對於反射全像，n1/n之比不應(yīng)大於0.16，對於透射全像，n1/n之比不應(yīng)大於0.06。[2] 厚度: 假設(shè)全像是厚的。經(jīng)驗上，我們是確保以下條件來保證耦合波理論仍然適用: 多階繞射: 這與厚度的限制相同。

在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器(LDE)和非序列元件編輯器(Non-Sequential components editor)，我們可以在Jones Matrix後方的欄位輸入各元素的實數(shù)及虛數(shù)部分，以定義不同的Jones Matrix。有一點必須要特別注意的，Jones Matrix並不會因為Ez的變化產(chǎn)生改變 (系統(tǒng)預(yù)設(shè)入射光垂直入射偏振片)。

然後將ZBF作為光源導(dǎo)入FDTD，並透過超穎透鏡進(jìn)行傳播。其餘過程與前面討論的相同。該過程的一個缺點是，由於需要大量的計算資源，因此FDTD引擎無法處理大尺寸的鏡頭。而且，此方法只能在每個單獨的字段上模擬PSF。像圖像模擬或相對照明這樣的分析是不可能的。Figure 2 工作流程的增強版本，如圖1所示。在製造之前，設(shè)計人員可以使用POP和FDTD來檢查最終的PSF。

如下圖，對一個遠(yuǎn)視的眼睛而言，其遠(yuǎn)點球位於眼球的後方。在OpticStudio中，眼科鏡片的設(shè)計看起來是十分簡單的。我們可以輸入鏡片後表面頂點處的屈光率作為此表面的一組解，此時系統(tǒng)便只剩鏡片前表面的曲率半徑(或稱為基本曲線)這個唯一變數(shù)。下圖我們可以看到前述的-3.00D範(fàn)例的LDE設(shè)定 (此時後表面頂點的屈光率是-0.003mm^-1)。

點擊分析(Analyze)>光線資料庫檢視器，可以顯示照射到探測器17上的光線的路徑長度。將“使用字串(Apply Filter)”設(shè)置為H17來過濾照射到探測器17上的光線。例如，光線1的第8段已經(jīng)到達(dá)探測器17，該光線的路徑長度4E4(40m)是所有光線段的光線路徑長度之和。光線經(jīng)過物體，然後回到探測器。物體到探測器的距離是該路徑的一半，即20米。

此類模式可以在 OpticStudio 中使用 POP 設(shè)置對話框中的內(nèi)置“高斯腰”光束定義進(jìn)行建模：此模式的主要輸入是 X 和 Y 中束腰以及 X 和 Y 中光束的階數(shù)。以上設(shè)置演示瞭如何對 X 和 Y 中具有相同腰尺寸的 (0,0) 模式進(jìn)行建模，對應(yīng)於單模高斯光束。

舉例來說，讓我們探討一下 “光線與表面交會於一點” 這個概念。在一個沒有鍍膜的光學(xué)面上，定義一條光線可以非常簡單：但是，現(xiàn)在讓我們思考另一個狀況：四分之一波長厚度的膜層 (我們另外設(shè)定一個0.25倍波長厚的物件，位於前述物件表面之上)。如果我們放大來檢視這個四分之一波長物件的話，我們會看到：現(xiàn)在，在這個圖中，我們有了幾個疑問：(1) 入射的光線交會於這個表面的 “哪裡”？

仿真 FRED使用如下的方程來計算光纖耦合效率(CE)： 其中Einc是入射場分布，Efiber是光纖基模的場分布(由FRED根據(jù)光纖規(guī)格參數(shù)自動計算)。 一般來說，CE是一個復(fù)數(shù)，所以耦合功率實際上是： 因此，我們要想精確的計算光纖耦合，需要在光纖入口的后面放置一個分析面來保證該表面的反射系數(shù)能夠準(zhǔn)確的納入考慮之中。

Alvarez 鏡組 (圖片來源: www.spiedigitallibrary.org) 如下圖所示，每個 Alvarez 鏡組代表一個具有光功率變化的光學(xué)元件。每對中Alvarez鏡片的橫向位移會改變Alvarez鏡組的光焦度。圖4. Alvarez鏡組的一般工作原理。圖2.

( 圖1~圖4 )平均來說，我每週必須投入 2-3 天時間進(jìn)行分析，以確保經(jīng)驗不足的設(shè)計方案可以順利生產(chǎn)；因此我讓電腦晚上執(zhí)行分析，白天再來驗證結(jié)果。Moldex3D Solid 的分析時間與模具試模的次數(shù)與成本相較來看，每批模具我們至少減少了一半的試模次數(shù)，這項工作是值得的 一般來說分析的過程中若有外觀或者強度問題，結(jié)合線的結(jié)合位置與長度往往被提出討論。

? 支持實時的動態(tài)結(jié)果可視化? 分析面支持平面與三種非平面（球面、柱面、圓錐面）的數(shù)據(jù)分析。應(yīng)用舉例 光機系統(tǒng)設(shè)計 FRED可以在它的3D窗口中添加各種光學(xué)元件，如透鏡/棱鏡/偏振片/分光鏡等，光源可選類型豐富。

更多細(xì)節(jié)可以在FRED幫助/相干光源概述頁面找到。 分析 FRED由許多不同的分析類型。

仿真 FRED使用如下的方程來計算光纖耦合效率(CE)： 其中Einc是入射場分布，Efiber是光纖基模的場分布(由FRED根據(jù)光纖規(guī)格參數(shù)自動計算)。 一般來說，CE是一個復(fù)數(shù)，所以耦合功率實際上是： 因此，我們要想精確的計算光纖耦合，需要在光纖入口的后面放置一個分析面來保證該表面的反射系數(shù)能夠準(zhǔn)確的納入考慮之中。

簡介 FRED具有通過光學(xué)系統(tǒng)來模擬光線偏振的能力。光源可以是隨機、圓或線偏振光。能夠過濾或控制偏振的光學(xué)組件，如雙折射波片和偏振片，可以準(zhǔn)確的進(jìn)行模擬。FRED中偏振模擬的一些簡單例子包括吸收二向色性和線柵偏振器，方解石半波片和馬耳他十字現(xiàn)象。這些特征的每個都可以應(yīng)用到更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，如液晶顯示器（LCD）、干涉儀以及偏光顯微鏡。

用于模擬相干性的FRED工具■ 相干光源FRED包括許多默認(rèn)相干光源，包括：平面波、點光源和激光光束。一種詳細(xì)的光源菜單可以輕松、方便的自定義光源。■ 高斯光線尺寸點列圖高斯光束可以在任何平面上顯示，顯示每個基準(zhǔn)光線和它的1/e2橢圓，便于光束發(fā)散度和采樣的分析和故障排除。■ 光線狀態(tài)概要顯示每一光線的狀態(tài)，使其易于進(jìn)行故障排除和診斷光線的錯誤。

簡介 FRED具有通過光學(xué)系統(tǒng)來模擬光線偏振的能力。光源可以是隨機、圓或線偏振光。能夠過濾或控制偏振的光學(xué)組件，如雙折射波片和偏振片，可以準(zhǔn)確的進(jìn)行模擬。FRED中偏振模擬的一些簡單例子包括吸收二向色性和線柵偏振器，方解石半波片和馬耳他十字現(xiàn)象。這些特征的每個都可以應(yīng)用到更復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，如液晶顯示器（LCD）、干涉儀以及偏光顯微鏡。