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這篇Blog介紹了 OpticStudio 中的原生體積全像模擬功能，該功能可以在考慮其物理特性的情況下，在序列模式下對全像光柵進行全面模擬和分析。在非序列模式下也透過使用 DLL 展示了相同的功能。這些分析對於設計用於虛擬實境 (VR) 和增強實境 (AR) 的抬頭顯示器 (HUD) 和頭戴型顯示器 (HMD) 等系統非常重要。我們將介紹模型中使用的理論和參數。

在像差方面，彗差會隨視場角的變化而線性增加，而像散則是呈二次方增加。但人眼系統具有相對較小的光瞳尺寸，因此在此類系統的設計上，一般會認為球差和彗差並不十分重要。同理，其餘的像差在此也可先行忽略。隨著自由曲面製程技術的演進，光學設計者得以摒除許多以往的限制條件。同時，OpticStudio具有優越的運算能力，可以進行規模較大的系統和更多影像參數的模擬。

由于我們對沿 方向傳播并沿 方向衰減的 TM 模表面波感興趣，因此可以將電介質和金屬中的電場和磁場寫為(1)(2)(3)(4)其中 和 上標分別表示 和 的數量。 是復雜的表面等離激元波矢量。 和 都是正實數，描述了遠離金屬介電界面的場衰減。

對于射頻模型，通常需要電導率、相對介電常數和相對磁導率。對于波動光學模型，通常需要折射率。COMSOL? 可以自動將材料數據從一種表示形式轉換為另一種表示形式。使用非零電導率、復值相對介電常數和復折射率將會在模型中引入阻尼，這可以在后處理中觀察到。物理場設置我們的目標是找到一個在面外方向傳播的波。

某個角度的一道入射平面波會在下面兩個介面中反覆交錯無數次：空氣到膜層介面以及膜層到基板介面。在每一次的交錯中，就相應產生一道穿透以及一道反射光場，最後這些光場會在同調的假設下相加。經過一番如魔術般建設性以及破壞性干涉後，最後的結果可以用巨觀的反射以及穿透係數來表示。入射光的電場並非用單一個點來描述，相對的，我們會假設該電場比多重光束干涉發生的區域更大許多。

簡介偏振態分析(polarization analysis)可以作為一般光線追跡的進階功能。在模擬的過程中，會將入射光因為元件表面鍍膜、反射和吸收而造成的能量損耗納入考量。一般的情況下，OpticStudio可以對大多數的鍍膜或雙折射材料進行完整的分析。但有時因為分類數據報告(Prescription data)不夠齊全，在進行模擬時會需要簡化後的模型。

數值建模COMSOL下面基于Ｄｅｌａｎｙ－Ｂａｚｌｅｙ －Ｍｉｋｉ 多孔介質聲學模型，來構建泡沫鋁阻性消聲器的三維幾何模型和聲學模型，運用 ＣＯＭＳＯＬ 有限元軟件計算原泡沫鋁阻性消聲器的傳遞損失。

強形式和弱形式的概念在使用COMSOL中求解自定義PDE會碰到。4.邊界條件和荷載在實際物理場分析中，正確的邊界條件和荷載，能確定解的唯一性，相反，錯誤的邊界荷載會導致數值解最后求解失敗，比如迭代求解結果發散，或矩陣奇異等。在數值解計算方法上，通常需要離散對象或求解區域。