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該方程最廣為人知的解法是理想的單模高斯光束的解法。存在依賴於給定係統對稱性的其他正交解集。1 它們可用於對高階光束模式進行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。

許多設計過程需要兩種不同的光學理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結構中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達到目標。由於模擬技術發展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。如果用戶提供新訊息或有任何要求，請隨時與我們聯繫，我們可以相應地更新本文。

OpticStudio長期以來一直支持理想全像的模擬。然而，為了準確地說明體積全像的特性，除了考慮繞射光線的傳播方向外，還必須考慮繞射效率、材料收縮或折射率變化等因素。考慮繞射效率使用戶能夠進行圖像模擬和綜合優化等高級分析。表面反射光柵與體積全像光柵的比較在介紹這個模型之前，我們先簡單解釋一下表面反射光柵（SRG）和體積全像光柵（VHG）的區別。

然而，輸入光束也可以是在X和Y上不對稱的高階Hermite-Gaussian光束，例如: Hermite-Gaussian模型通常被稱為TEMm,n模，其中m是光束在X中的階數，n是光束在Y中的階數。同樣，高斯光束是TEM00模光束。關于“高斯束腰”光束定義的輸入參數的進一步描述可以在幫助系統中“關于物理光學傳播”一節中找到。

以上設置演示如何模擬在X和Y方向上具有相同束腰寬度的(0,0)模式,對應于一個單模高斯光束。然而，輸入光束也可以是在X和Y上不對稱的高階Hermite-Gaussian光束，例如: Hermite-Gaussian模型通常被稱為TEMm,n模，其中m是光束在X中的階數，n是光束在Y中的階數。同樣，高斯光束是TEM00模光束。

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。在Zemax OpticStudio中，我們使用field係數來表示這個結果，這些係數已經被薄膜膜層的程式驗證過許多次。薄膜理論的慣例是計算平面法向量方向上的相位變化，這表示其假設了一個虛擬的平面波從薄膜最外層一路傳播到基板。

在OpticStudio中，Jones Matrix表面可以用來表示偏振元件。這篇文章將提供一些使用上的範例。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。

圓偏振光手征特性的超透鏡的模擬可能需要使用圓偏振光。總結在先前文章內容中，我們主要討論具體步驟的前提部分：在OpticStudio內定義目標相位分布以及如何進行元原子仿真(基于FDTD或RCWA算法的高度和半徑掃描)，以及 OpticStudio 中的整體透鏡設計。

AR系統通常使用全息圖將光耦合到波導中，從而將光從顯示引擎傳輸到佩戴者的眼睛。本文演示了如何在 OpticStudio 中使用全息圖表面作為平面波導結構內的耦合器。(聯系我們獲取文章附件) 推薦閱讀第二部分：ZEMAX | 模擬 AR 系統中的全息光波導：第二部分 簡介 增強現實 (AR) 是一種將在屏幕上的虛擬世界與現實世界的場景結合并交互的技術。

附件下載聯系工作人員獲取附件AR系統通常使用全息圖將光耦合到波導中，從而將光從顯示引擎傳輸到佩戴者的眼睛。本文演示了如何在 OpticStudio 中使用全息圖表面作為平面波導結構內的耦合器。推薦閱讀第二部分：Ansys Zemax | 模擬 AR 系統中的全息光波導：第二部分。簡介增強現實 (AR) 是一種將在屏幕上的虛擬世界與現實世界的場景結合并交互的技術。

AR系統通常使用全息圖將光耦合到波導中，從而將光從顯示引擎傳輸到佩戴者的眼睛。本文演示了如何在OpticStudio中使用全息圖表面作為平面波導結構內的耦合器。增強現實 (AR) 是一種將在屏幕上的虛擬世界與現實世界的場景結合并交互的技術。本文演示了如何利用全息技術在序列模式下建立一個用于增強現實的光學系統。增強現實系統和全息圖全息圖是記錄在高分辨率感光乳劑上的干涉圖案。

現實中（物理系統中），AR系統的光源是微顯示器，而成像平面將是人眼的視網膜（AR系統的出瞳和人眼系統的入瞳將被放置在同一位置）。但為了在OpticStudio中準確建模且有效優化系統，物理系統的出瞳被定義為在OpticStudio中建模系統的入瞳，而微顯示器被視為系統的“像平面”。因此，本文中任何光線都是按照在OpticStudio中建模的方式來描述的。

盡管高斯光是一種已經包含在VirtualLab Fusion中的光源模型，但我們在此處仍然使用其用為一個簡單的編程示例。 1. 如何查找可編程光源：目錄 2. 如何查找可編程光源：光學系統3. 編寫代碼 ? 右邊的面板顯示了可用的獨立參數列表。

本教程演示了如何將 OpticStudio 中的信息轉換為 Lumerical 的有限差分本征模 (FDE) 求解。這對于一部分是體光學系統，另一部分是波導的多級情況系統模擬是十分有幫助的。在本例中，我們將研究從聚焦透鏡到小尺寸硅光纖的耦合。

本教程演示了如何將 OpticStudio 中的信息轉換為 Lumerical 的有限差分本征模 (FDE) 求解。這對于一部分是體光學系統，另一部分是波導的多級情況系統模擬是十分有幫助的。在本例中，我們將研究從聚焦透鏡到小尺寸硅光纖的耦合。

本教程包含以下部分：① 玻璃光纖中的導光② 光纖模式③ 單模光纖④ 多模光纖⑤ 光纖末端⑥ 光纖接頭⑦ 傳播損耗⑧ 光纖耦合器和分路器⑨ 偏振問題⑩ 光纖的色散? 光纖的非線性? 光纖中的超短脈沖和信號? 附件和工具這是 Paschotta 博士的無源光纖教程的第 3 部分第三部分：單模光纖

因此，這種限制要求投影器設計包含均勻照明的空間光調製器 - 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）。因此，需要一種設備來“去高斯”，或在空間上將非均勻光束輪廓轉換為均勻光束輪廓。具有這種能力的一個這樣的設備是一對複眼空間光學積分器陣列。何謂透鏡陣列?透鏡陣列是將單個光學元件組裝成單個光學元件的二維陣列。

如果需要傳輸空間相干性差的光，則需要多模光纖。例如，典型的高功率激光二極管的輸出就是這種情況，例如二極管條。盡管它們的輸出功率只有很小一部分可以發射到單模光纖中，但對于纖芯足夠大和/或 NA 高的多模光纖來說，發射效率非常高。另一個例子是使用發光二極管( LED ) 代替激光二極管作為光纖鏈路中的廉價信號源。

我們還知道元件的零級衍射（光通過DOE非衍射的部分）與波長相關，這意味著使用非標稱波長時其值會按同一比例增加，因此在使用USP時，可以看到明顯的零級衍射。 使用VirtualLab仿真，研究了USP對各種DOE的影響。對于每種DOE，可以對包括高斯光源（單一波長或光譜），DOE，消色差聚焦透鏡和焦平面處用于觀察結果的虛擬屏幕等進行光學設置。

使用相干場合成特征（通過右鍵點擊圖7中的場圖，選擇Coherent Field Operations > Synthesize Field…可獲得），可以定義基于剪裁場的一個新的光線集。關于相干場合成的一般方法是創建一個光線集，當合計在一起時，輸出所需的光場。光線集包含相同尺寸的相干高斯子光束，但是在不同的位置，并且傳輸在不同的方向。