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摘要：M×N端口波長選擇開關（WSS）是光通信系統中可重構光分插復用器和光交換節點的重要器件。其主要功能是通過空間光耦合技術，將多個輸入光信號同時傳輸并切換至輸出光纖端口。WSS中負責將空間光束與光纖耦合的端口陣列模塊，決定了M×N端口WSS的關鍵參數，如輸入/輸出端口數量和插入損耗。

摘要 ：M×N端口波長選擇開關（WSS）是光通信系統中可重構光分插復用器和光交換節點的重要器件。其主要功能是通過空間光耦合技術，將多個輸入光信號同時傳輸并切換至輸出光纖端口。WSS中負責將空間光束與光纖耦合的端口陣列模塊，決定了M×N端口WSS的關鍵參數，如輸入/輸出端口數量和插入損耗。

摘要 微透鏡陣列在數字投影儀、光學擴散器、三維成像等各種光學應用中得到越來越多的關注。VirtualLab Fusion允許應用一種先進的場追跡算法，通過所謂的多通道概念來分析這樣的數組元素。在本例中，介紹了微透鏡陣列組件的配置和使用。 微透鏡陣列的結構配置 場通過哪一種方法通過MLA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

Express 18, 5861-5872 (2010) 3. 2 um像素的微透鏡陣列(X-Z截面仿真) 4. 1.8 um像素的微透鏡陣列(X-Z截面仿真) 5. 1.6 um像素的微透鏡陣列(X-Z截面仿真) 6. 3D仿真與結果對比 7.

□ 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

? 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)

其中光開關陣列用于實現光路的快速低功耗選通，將輸入光選擇性地引導至特定光柵輻射器。光柵輻射器陣列則通過不同陣列數目和排布方式結合透鏡實現不同的光束掃描角。例如，通過增加陣列說明或增大陣列周期可以實現更大的掃描范圍，更小的周期有利于提高掃描精度，使用更小的光柵輻射器則可有效減小輸出光束的發散角。

其中光開關陣列用于實現光路的快速低功耗選通，將輸入光選擇性地引導至特定光柵輻射器。光柵輻射器陣列則通過不同陣列數目和排布方式結合透鏡實現不同的光束掃描角。例如，通過增加陣列說明或增大陣列周期可以實現更大的掃描范圍，更小的周期有利于提高掃描精度，使用更小的光柵輻射器則可有效減小輸出光束的發散角。

□ 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

附件下載聯系工作人員獲取附件在本案例中，我們演示了使用微透鏡和端面耦合器進行光纖到光子芯片的耦合。我們引入 Zemax OpticStudio以解決實際錯位情況下通過微光學元件的傳播問題。作為演示，我們在正常條件下通過各個步驟查看功率損耗，然后進行非理想情況、自定義選項和復雜的公差研究。

（2）光纖通信領域針對光纖耦合效率低的痛點，仿真優化的雙折射透鏡組與DOE元件，可將光束耦合效率提升至95%以上，減少信號傳輸損耗。在5G基站的光模塊中，優化設計的光束整形系統實現波長復用與空間復用，使通信帶寬提升2倍。（3）醫療設備領域在激光手術器械中，可控制光束能量密度分布，避免損傷健康組織。

耦合數是總的系統損耗與輸出場（微透鏡之后）和光纖模式（在 POP 分析窗口的光纖數據選項卡中選擇）之間的重疊積分的乘積。因此，對于這個例子：0.593864 × 0.66287 = 0.39365 ~ 40%。第 3 步：使用 Zemax 進行宏觀設計（“IN”方向） 打開文件 Microlens_IN.zprj。

建模任務這一期為大家介紹的案例為二維叉形光柵產生渦旋光陣列，如圖1所示。在本案例中用到光源為高斯光源，波長為532nm，束腰直徑為200μm。用可編程透過率函數模擬二維叉形光柵，經過透鏡后查看在焦平面的光場分布。在焦平面通過光闌篩選特定級次后查看特定的衍射級次。如圖1所示為本案例的裝置圖。圖1.

對于中心波長為800nm的高斯脈沖，典型的脈沖展寬為Δλ= 1 nm，對應于1000 fs脈沖，Δλ= 10 nm對應于100 fs脈沖。 光束整形與分束 DOE產品有兩個主要系列：分束器和光束整形器。分束器是用于將單個激光束分成幾個具有不同能量水平和傳播角度光束的DOE。根據元件表面上的衍射圖案，分束器可以產生一維光束陣列（1×N）或二維光束矩陣（M×N）。

對于中心波長為800nm的高斯脈沖，典型的脈沖展寬為Δλ= 1 nm，對應于1000 fs脈沖，Δλ= 10 nm對應于100 fs脈沖。 光束整形與分束 DOE產品有兩個主要系列：分束器和光束整形器。分束器是用于將單個激光束分成幾個具有不同能量水平和傳播角度光束的DOE。根據元件表面上的衍射圖案，分束器可以產生一維光束陣列（1×N）或二維光束矩陣（M×N）。

此設置對應于光纖的接收角。此外，將高斯切趾因子設置為1.0，來達到光束的強度分布。將波長設置為0.855μm， 0.880μm （主波長）和0.905μm，以覆蓋光譜儀所需的帶寬。

多元化光學仿真平臺的仿真原理VirtualLab Fusion 多元化光學仿真平臺的解決方案VirtualLab Fusion的用戶受益于其在不斷增長的應用范圍內的突破性技術，包括但不限于以下解決方案:?透鏡系統?激光系統和fs/as脈沖?光纖耦合?衍射光學?光柵& Metasurfaces?微透鏡陣列?擴散片和DOEs?AR / VR /

耦合數是總的系統損耗與輸出場（微透鏡之后）和光纖模式（在 POP 分析窗口的光纖數據選項卡中選擇）之間的重疊積分的乘積。因此，對于這個例子：0.593864 × 0.66287 = 0.39365 ~ 40%。第 3 步：使用 Zemax 進行宏觀設計（“IN”方向） 打開文件 Microlens_IN.zprj。

此設置對應于光纖的接收角。此外，將高斯切趾因子設置為1.0，來達到光束的強度分布。將波長設置為0.855μm， 0.880μm （主波長）和0.905μm，以覆蓋光譜儀所需的帶寬。