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微透鏡陣列正是這些領域中一種常用元件。為了充分了解這些元件的光學特性，有必要對微透鏡陣列后各個位置的光傳播進行模擬。在這個應用案例中，我們將分別研究元件后近場、焦區以及遠場特性。

微透鏡陣列正是這些領域中一種常用元件。為了充分了解這些元件的光學特性，有必要對微透鏡陣列后各個位置的光傳播進行模擬。在這個應用案例中，我們將分別研究元件后近場、焦區以及遠場特性。 2. 系統配置 3. 系統建模模塊-組件 4. 總結—組件…… 仿真結果 1. 場追跡結果—近場 2.

微透鏡陣列正是這些領域中一種常用元件。為了充分了解這些元件的光學特性，有必要對微透鏡陣列后各個位置的光傳播進行模擬。在這個應用案例中，我們將分別研究元件后近場、焦區以及遠場特性。 2. 系統配置 3.

微透鏡陣列正是這些領域中一種常用元件。為了充分了解這些元件的光學特性，有必要對微透鏡陣列后各個位置的光傳播進行模擬。在這個應用案例中，我們將分別研究元件后近場、焦區以及遠場特性。 2. 系統配置 3.

微透鏡陣列后光傳播的研究 本用例研究微透鏡陣列后傳播的光。給出并討論了近場、焦平面和遠場的效應。 微透鏡陣列的高級模擬 本用例解釋了VirtualLab Fusion中微透鏡陣列組件的配置和使用。

微透鏡陣列后光傳播的研究 本用例研究微透鏡陣列后傳播的光。給出并討論了近場、焦平面和遠場的效應。

微透鏡陣列后光傳播的研究 本用例研究微透鏡陣列后傳播的光。給出并討論了近場、焦平面和遠場的效應。

本文采用強大的物理光學仿真工具VirtualLab Fusion 2023.1（Build 1.558）軟件，設計優化了硅基微透鏡陣列，實現1143 μm間距光纖陣列的高精度耦合。最終，所設計的微透鏡經制造驗證，在3 dB插入損耗條件下展現出優異的聚焦能力。該微透鏡陣列耦合系統在傳輸約300 mm距離后，可生成28個直徑約1mm（光束1/e2直徑）的聚焦光斑，顯著擴展了波長選擇開關的端口數量。

本文采用強大的物理光學仿真工具VirtualLab Fusion 2023.1（Build 1.558）軟件，設計優化了硅基微透鏡陣列，實現1143 μm間距光纖陣列的高精度耦合。最終，所設計的微透鏡經制造驗證，在3 dB插入損耗條件下展現出優異的聚焦能力。該微透鏡陣列耦合系統在傳輸約300 mm距離后，可生成28個直徑約1mm（光束1/e2直徑）的聚焦光斑，顯著擴展了波長選擇開關的端口數量。

從微透鏡后頂點到SSC平面（表面9）的最終傳播光纖與微透鏡的偏心平移錯位通過表面7、參數偏心X和偏心Y來定義。光纖與微透鏡到SSC平面的離焦（微透鏡-芯片距離）通過表面9參數“厚度”來設置。現在，我們來驗證物理光學傳播（POP）分析的設置。POP分析可以讀取任意.ZBF文件作為輸入光束，以通過透鏡系統傳播。

? 微透鏡陣列? 彩色濾光片(吸收介質)? 通過基底傳播? 探測元件內場分析器：FMM模擬結果像素尺寸為2.0μm的微透鏡(x-z平面模擬)像素尺寸為1.8μm的微透鏡(x-z平面模擬)像素尺寸為1.6μm的微透鏡(x-z平面模擬)3D仿真與結果比較3D仿真與結果比較

□ 平面波光源□ 微透鏡陣列□ 彩色濾光片(吸收介質)□ 通過基底傳播□ 探測連接建模技術：微透鏡連接建模技術：彩色濾光片連接建模技術：可編程介質連接建模技術：自由空間傳播連接建模技術：堆棧在VirtualLab Fusion中，堆棧是配置具有小特征尺寸和距離結構的一種便捷的方法。

? 微透鏡陣列? 彩色濾光片(吸收介質)? 通過基底傳播? 探測元件內場分析器：FMM 模擬結果像素尺寸為2.0μm的微透鏡(x-z平面模擬) 像素尺寸為1.8μm的微透鏡(x-z平面模擬) 像素尺寸為1.6μm的微透鏡(x-z平面模擬)

添加微透鏡為從光柵中提取的光束留出了一些空間 ，以便于其擴束并朝向光纖準直。擴束和準直依賴于光和大于波長尺度的特征結構進行宏觀相互作用。這可以通過 OpticStudio 中的物理光學傳播 （POP） 進行完全模擬。POP 使用標量衍射理論在宏觀系統中傳播標量場。

該示例文件展示了一束平頂光通過一個由球面透鏡組成的矩形陣列時的情況。透鏡陣列使用用戶自定義 (User Defined) 表面類型在表面2上進行定義。這一類型表面的性質完全通過外部的DLL文件定義。有關用戶自定義表面的更多信息，請查閱官網知識庫文章，“如何編寫用戶自定義表面”。

夏克-哈特曼傳感器是一種著名的探測器，用于收集有關入射光相位的信息。由于相位信息不能直接獲取(在實驗環境中)，使用微透鏡陣列來產生聚焦圖案。通過分析這些圖案，例如測量焦點的橫向位移，可以獲得每個位置的入射波前的細節。使用快速物理光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion，不僅可以直接獲得原始相位信息(這是仿真技術的好處之一)，還可以模擬光在整個夏克-哈特曼光學設備中的傳播。

研究背景 焦平面陣列（Focal Plane Array，FPA）作為一種重要的全固態光束掃描技術，通過光開關陣列控制光信號從不同位置處的光柵輻射器發射信號，經過置于其上的透鏡后產生一個和輻射器位置相關的偏轉角，從而在無可動部件的情況下實現光束掃描。現有FPA要么使用MEMS結構實現光開關陣列，要么通過熱光效應構建光開關陣列。

提供的示例，選擇了透鏡陣列1(Lenslet Array 1)物體，它由矩形體陣列組成，每個矩形體的前表面為平面，后表面為用戶自定義數目的重復曲面。后表面可以是平面、球面、圓錐面、多項式非球面或環形表面。這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優化具有了極大的靈活性。

而對于微透鏡成像系統，可通過粒子群優化（PSO）進行優化，包括微透鏡的長度Dl、高度h以及微透鏡的中心與變跡光柵的中心之間的距離lx。 圖3 微透鏡輔助的垂直光柵耦合器的參數示意圖圖4顯示了仿真結果，優化后ML-VGC的電場如圖4（a）所示。很明顯，垂直入射光在通過透鏡后發生偏轉，并以適當的入射角耦合到光柵中。

訊技光電科技（上海）有限公司的VirtualLab Fusion軟件為該項研究成果提供了設計及性能仿真。 研究背景 焦平面陣列（Focal Plane Array，FPA）作為一種重要的全固態光束掃描技術，通過光開關陣列控制光信號從不同位置處的光柵輻射器發射信號，經過置于其上的透鏡后產生一個和輻射器位置相關的偏轉角，從而在無可動部件的情況下實現光束掃描。