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Lumerical RCWA 或 FDTD 來模擬衍射光柵；3.Speos 生成光輻射圖和人眼感知仿真結(jié)果。

結(jié)論 在本例中使用1-D光柵用于衍射光學元件，為了使模式進一步發(fā)展，用戶可以用自己的1-D甚至2-D光柵代替光柵，在一個或兩個方向上衍射光。

要了解有關如何在 OpticStudio 中應用該理論、如何設置序列和非序列系統(tǒng)以及下載範例系統(tǒng)的更多信息，您可以在此處取得本知識庫文章的全部內(nèi)容。Ansys Zemax國內(nèi)可靠代理商　　光研科技南京有限公司是國內(nèi)可靠的光學軟件和儀器光電供應商，提供企業(yè)定制化上門培訓服務，承接各類光學設計項目，并有一系列自主編寫出版的光學設計書籍。

Ansys 旗下三款主要的光學產(chǎn)品是 Lumerical 負責微納波動光學，Zemax 主要是幾何光學也有涉及到衍射和物理光學等等。另外就是 Speos，它可以承擔后端的非序列追跡任務和環(huán)境渲染，人眼響應的系統(tǒng)級仿真。這三款軟件跟 Ansys 的 OptiSLang 的聯(lián)動非常頻繁，在我們的 work flow 里邊，我們有不同的流程都可以涉及到 OptiSLang。

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- 衍射光柵：它是周期性結(jié)構，會將光散射到符合物理邊界條件的衍射級次。LSWM模型支持1D和任意2D光柵類型。衍射光柵可以用Lumerical FDTD或RCWA模擬。（有關FDTD和RCWA之間的比較，請參閱RCWA求解器簡介:https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/4414575008787）。

光柵的幾何結(jié)構經(jīng)過優(yōu)化將垂直入射光引導至光柵的-1級中，然后將光柵特性導出為Lumerical 亞波長模型(LSWM, Lumerical Sub-Wavelength Model) JSON格式，以便在Speos中對該SRG進行系統(tǒng)級模擬(參見Zemax Lumerical Speos 聯(lián)合實現(xiàn)衍射光波導AR系統(tǒng)設計仿真)。

Ansys光學仿真套件構建了Zemax OpticStudio+Lumerical +Speos一體化設計仿工作流，覆蓋投影鏡頭設計、亞波長光柵建模、系統(tǒng)級光學集成分析全流程。其中Ansys Speos作為系統(tǒng)級仿真核心工具，可實現(xiàn)多軟件數(shù)據(jù)無縫對接、三維環(huán)境光學仿真、人眼視覺感知評估，為車載AR HUD光學性能優(yōu)化、成像質(zhì)量校驗、雜散光抑制提供專業(yè)仿真支撐。

衍射光學元件的復雜性和小尺度使其成為了3D電磁仿真軟件的理想備選方案。例如，對于超透鏡，仿真可以幫助研究人員檢查元原子的位置和大小，以對光通過不同布局的衍射進行仿真。仿真可幫助設計人員分析由衍射光學元件調(diào)制時的場分布、遠場方向圖和波前變化。Ansys Lumerical套件、Ansys Speos軟件和Ansys Zemax OpticStudio軟件都可以對衍射光學元件進行仿真。

設計流程1.1 相位 -> 微觀結(jié)構 -> 實驗驗證在此過程中，用戶首先使用光線追跡方法設計DOE /超穎透鏡所需的相位。然後根據(jù)給定的相位設計微結(jié)構。圖1顯示了該過程的流程圖。該圖表未涵蓋設計的詳細訊息，例如，微觀結(jié)構可以是傳統(tǒng)的閃耀光柵或現(xiàn)代的超穎透鏡。所需的設計和製造方法可能會有所不同，具體取決於微結(jié)構的類型。參考文獻[5]顯示了根據(jù)給定的相位輪廓生成閃耀光柵的範例。

我們需要通過在液晶取向上引入周期性空間變化來設計光柵；然后，將衍射特性導出為Lumerical亞波長模型(LSWM) JSON格式，以便在Zemax中進行系統(tǒng)級仿真建模。注意：RCWA對面內(nèi)各向異性的支持需要使用Ansys Lumerical 2024R1.3或更高版本。概述本例中的衍射光柵由單層液晶(5CB)構成。

Ansys Lumerical RCWA Ansys Lumerical RCWA 求解器可用于分析平面波入射到周期性結(jié)構上的光學響應。與 STACK 求解器不同，RCWA求解器可用于幾何形狀具有周期性變化的結(jié)構，例如光子晶體和衍射光柵。

本次研討會將討論如何通過Ansys光學產(chǎn)品進行HUD的設計和仿真，并重點介紹如何結(jié)合 Ansys Zemax與Lumerical的動態(tài)連接工作流程進行衍射光波導系統(tǒng)的設計與優(yōu)化，助力AR-HUD的產(chǎn)品研發(fā)，加速上市流程。

Lumerical　　Lumerical是Ansys公司開發(fā)的用于微納光子器件、芯片及系統(tǒng)的設計仿真軟件，融合了FDTD、EME等求解器，對微納結(jié)構及其器件進行設計仿真分析。　　咨詢與訂購方式　　聯(lián)系人：光研科技南京有限公司徐保平　　手機號：15051861513　　微信號：13627124798

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在本例中，我們介紹了一個仿真工作流程，用于在具有不同照明條件的特定環(huán)境中，從光學系統(tǒng)和CMOS成像器的組合中分析相機系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。此示例主要涵蓋整個工作流程中的Ansys Speos部分。該光學系統(tǒng)采用Ansys Zemax OpticStudio設計，并導出到Ansys Speos進行系統(tǒng)級分析。CMOS成像器采用Ansys Lumerical設計，并導出至Ansys Speos。

Ansys Lumerical 再次提速，這一次是光子電路的電光協(xié)同仿真的 5 倍提速，并且由 AWS 提供支持的新 Ansys Gateway 全面提速。全新的 Ansys Optics Launcher 可讓您立即訪問我們的光學示例和產(chǎn)品，F(xiàn)DTD 擁有全新的現(xiàn)代化 CAD，而我們強大的 RCWA 擁有全新的 GUI，可進一步加速并改善您的設計體驗。

Lumerical Ansys Lumerical是一款專業(yè)的光學虛擬仿真軟件，能夠為光子設計師提供全面的高精度設計和分析工具，使得設計師能夠從容地面對光設復雜的問題，進而降低開發(fā)成本。 Ansys Lumerical可廣泛地應用于生物光子學，成像，照明，光伏等。

附件下載聯(lián)系工作人員獲取附件本文介紹了一種用于光子集成電路光纖-波導耦合系統(tǒng)的多尺度仿真工作流程。光與光柵耦合器在微觀上的相互作用使用 Ansys Lumerical 進行仿真，而 Ansys Zemax OpticStudio 則用于宏觀傳播和公差分析。此示例的工作流由四個步驟組成。

部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析Ansys Lumerical | 米氏散射 FDTDAnsys Lumerical | 針對多模干涉耦合器的仿真設計與優(yōu)化Ansys Zemax | 設計衍射光學元件（DOE）和超透鏡（metalens）Ansys Zemax | 如何設計單透鏡 第一部分：設置Ansys Zemax | HUD 設計實例