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正確計算光線的相位需要把電場逆向傳播到薄膜起始的位置，並且修正薄膜的相位計算方式為沿著光線方向，而不是表面法向量方向。Zemax OpticStudio把這些稱之為 “ray” 係數。因為光路徑長是沿著光線方向計算的，並且光線長度在薄膜中會隨著角度增加，因此光線的相位會以 1/cos(theta) 的變化方式近似，這樣才是增加膜層相位的光路徑長時，正確表示方式。

首先我們清空評價函數編輯器，然後先暫時把出瞳面的Radius設回無限大。輸入以下資料到評價函數中，目的是計算主光線在出瞳面上的位置、角度以及到像面所經過的光程。

為了考慮厚度變化的影響，我們首先將光柵向量分成兩個分量，K∥和K⊥，其中K⊥為垂直表面法線，K∥與表面法線平行。如果厚度從t到t'發生變化，則可以透過修改K∥計算出新的光柵向量，如方程式（4）。圖 4. 當全像材料收縮時，厚度從t 減少到 t'。我們現在已經介紹了體積全像圖模型的基礎知識。

為了總結我們關于光纖建模的系列文章，本周我們將介紹 VirtualLab Fusion 為其在該領域的用戶提供的另一套工具。 借助線性偏振 (LP) 光纖模式計算器，可以生成和研究分別描述在多模階躍或漸變折射率光纖中傳播的光纖模式的貝塞爾和拉蓋爾多項式。

通過VirtualLab Fusion中對電磁場的矢量處理及其“連接場解算器”方法，初始場的偏振、透鏡表面的微弱串擾、物鏡聚焦后導致的縱向分量的出現，以及光柵的強矢量響應，都在仿真中被自動考慮到。

圖5（b）和（c）給出了入射LP11b模和LP01模的光場圖。 圖5 模式旋轉器。（a）結構示意圖；（b）LP11b入射的光場圖；（c）LP01入射的光場圖偏振不敏感\硅基模斑轉換器為了實現石英光波導中的導模與硅光子波導中的TE0/TM0模之間的有效耦合，提出了一種雙能級多芯偏振不敏感SSC，如圖6所示。

從FMF發射的LP_01-x/y、LP_11a-x/y和LP_11b-x/y模式經由MWSs有效地對接耦合到多模二氧化硅光波導。然后，基于PLC的偏振不敏感模式（解）復用器被用于將這三個導模解復用為三個單模石英光波導中支持的LP_01-x/y模式。

摘要 光纖模式計算器可用于計算具有單核的階躍折射率或具有無限拋物線輪廓的漸變折射率的圓柱對稱光纖中的線偏振(LP)傳播模式。描述這些模式的相應多項式是階躍折射率光纖的貝塞爾(Bessel)多項式和漸變折射率光纖的拉蓋爾(Laguerre)多項式。本應用案例說明了如何使用計算器和模式場的采樣參數的配置。

?VirtualLab中不僅可以模擬基本光源(如球面場、平面場以及高斯光場)也可模擬部分相干光源(仿真LED，受激準分子激光器和多模激光器)。

摘要 光纖模式計算器可用于計算具有單核的階躍折射率或具有無限拋物線輪廓的漸變折射率的圓柱對稱光纖中的線偏振(LP)傳播模式。描述這些模式的相應多項式是階躍折射率光纖的貝塞爾(Bessel)多項式和漸變折射率光纖的拉蓋爾(Laguerre)多項式。本應用案例說明了如何使用計算器和模式場的采樣參數的配置。

在VirtualLab Fusion中，可以使用Lens System創建鏡頭組，也可以利用其豐富的接口從外部導入鏡頭。添加光源和探測器，依次連接，將探測器放置在焦面上，設置到物鏡的距離為748.75μm圖2. 導入高數值孔徑物鏡（左）以及光路編輯器（右）因為在高數值孔徑物鏡聚焦下的焦場具有縱向分量，所以需要對各個場分量進行探查。

或者，參考文獻[3]顯示了如何使用Lumerical FDTD軟體為給定的相位曲線設計超穎透鏡。這種方法的缺點是設計人員可能無法檢查整個系統的性能。例如，沒有辦法考慮所有繞射階數來檢查點擴展函數（PSF）。類似地，儘管可以追蹤“非有效”的順序光線，但沒有計算出繞射效率，因此沒有辦法知道雜散光路中的功率比。

在鏡頭數據編輯器(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及虛數部分，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的變化產生改變 (系統預設入射光垂直入射偏振片)。

LP光纖模式計算器 光纖模式計算器可用于計算具有單芯的階躍折射率光纖或具有無限拋物線輪廓的漸變折射率光纖中的線性偏振 (LP) 傳播模式. 大氣湍流下的少模光纖耦合 在這個案例中，我們重現了 Zheng 等人的實驗。[pt.

?InputField表示到達探測器的光場（等距采樣）。 遵循VirtualLab的模式概念，它由一組完全自相關的電磁模式組成，它們之間可以表現出不同的相干特性，如實地模擬物理場的相干特性。 ?ParentLightPath是指包含相關探測器的光學系統。 使用Snippet Body將支持函數中的部分代碼分組。

如果數值孔徑和折射率對比度很小，它可能只是單導模（LP 01模） 。在這種情況下，光纖稱為單模光纖 LP 11、 LP 20等這樣的高階模式則不存在——只有包層模式，它們并不局限于光纖纖芯周圍。請注意，在大多數情況下，可以引導具有不同偏振態的光。術語“單模”忽略了這樣一個事實，即通常（對于徑向對稱的折射率分布和無雙折射）一個實際上具有兩個不同的模式，具有相同的強度分布但正交的線性偏振方向。

連接應用程式和 OpticStudio 有 4 種程式模式，但它們可以分為兩大類： 完全控制（獨立(Standalone)模式和自訂擴展(User Extensions)模式），這種情況下，使用者通常完全控制鏡頭設計和使用者介面。 有限訪問（自訂運算元(User Operands)模式和自訂分析模式），這種情況下，使用者使用現有鏡標頭檔的副本進行處理和分析。

對于右旋圓偏振模式，焦點出現在第一個探測器位置。當切換到左旋圓偏振模式時，焦點移動到第二個位置。當輸入光為線性偏振時，輸出中會產生兩種模式，從而形成兩個焦點。超透鏡允許額外編碼相位位移，導致焦點中心的輻照度降至零。提供的這些示例展示了我們先進的超透鏡技術的能力，該技術已被開發并整合到 VirtualLab Fusion 中，計劃于 2025 年公開發布。

階躍折射率光纖建模任務線偏振模式計算器光纖模式的光源衍射圖樣從單模光源切換到多模光源從單模光源切換到多模光源梯度折射率光纖建模任務光源模式和衍射圖樣VirtualLab Fusion技術文件信息

Wyrowski Frank開發了高速物理光學仿真軟件——VirtualLab Fusion，其集成了從幾何光學到物理光學的各種建模技術，如幾何光學算子、平面波角譜法、瑞麗索墨菲算子、薄元近似和傅里葉模態法等，既能夠使用第二代場追跡或經典場追跡，從物理光學角度進行快速地仿真；也可以使用傳統的光線追跡，對系統進行分析。