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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(xué)元件，為了使模式進(jìn)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(gè)或兩個(gè)方向上衍射光。

要了解有關(guān)如何在 OpticStudio 中應(yīng)用該理論、如何設(shè)置序列和非序列系統(tǒng)以及下載範(fàn)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(xué)軟件和儀器光電供應(yīng)商，提供企業(yè)定制化上門培訓(xùn)服務(wù)，承接各類光學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并有一系列自主編寫出版的光學(xué)設(shè)計(jì)書籍。

Ansys 旗下三款主要的光學(xué)產(chǎn)品是 Lumerical 負(fù)責(zé)微納波動光學(xué)，Zemax 主要是幾何光學(xué)也有涉及到衍射和物理光學(xué)等等。另外就是 Speos，它可以承擔(dān)后端的非序列追跡任務(wù)和環(huán)境渲染，人眼響應(yīng)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(gòu)，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(guān)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(gòu)經(jīng)過優(yōu)化將垂直入射光引導(dǎo)至光柵的-1級中，然后將光柵特性導(dǎo)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(jìn)行系統(tǒng)級模擬(參見Zemax Lumerical Speos 聯(lián)合實(shí)現(xiàn)衍射光波導(dǎo)AR系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真)。

衍射光學(xué)元件的復(fù)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(jìn)行仿真。仿真可幫助設(shè)計(jì)人員分析由衍射光學(xué)元件調(diào)制時(shí)的場分布、遠(yuǎn)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(xué)元件進(jìn)行仿真。

Ansys光學(xué)仿真套件構(gòu)建了Zemax OpticStudio+Lumerical +Speos一體化設(shè)計(jì)仿工作流，覆蓋投影鏡頭設(shè)計(jì)、亞波長光柵建模、系統(tǒng)級光學(xué)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(shí)現(xiàn)多軟件數(shù)據(jù)無縫對接、三維環(huán)境光學(xué)仿真、人眼視覺感知評估，為車載AR HUD光學(xué)性能優(yōu)化、成像質(zhì)量校驗(yàn)、雜散光抑制提供專業(yè)仿真支撐。

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

我們需要通過在液晶取向上引入周期性空間變化來設(shè)計(jì)光柵；然后，將衍射特性導(dǎo)出為Lumerical亞波長模型(LSWM) JSON格式，以便在Zemax中進(jìn)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(gòu)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(gòu)上的光學(xué)響應(yīng)。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(gòu)，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(xué)產(chǎn)品進(jìn)行HUD的設(shè)計(jì)和仿真，并重點(diǎn)介紹如何結(jié)合 Ansys Zemax與Lumerical的動態(tài)連接工作流程進(jìn)行衍射光波導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)仿真軟件，融合了FDTD、EME等求解器，對微納結(jié)構(gòu)及其器件進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jī)號：15051861513　　微信號：13627124798

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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(xué)示例和產(chǎn)品，F(xiàn)DTD 擁有全新的現(xiàn)代化 CAD，而我們強(qiáng)大的 RCWA 擁有全新的 GUI，可進(jìn)一步加速并改善您的設(shè)計(jì)體驗(yàn)。

在本例中，我們介紹了一個(gè)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(xué)系統(tǒng)和CMOS成像器的組合中分析相機(jī)系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。此示例主要涵蓋整個(gè)工作流程中的Ansys Speos部分。該光學(xué)系統(tǒng)采用Ansys Zemax OpticStudio設(shè)計(jì)，并導(dǎo)出到Ansys Speos進(jìn)行系統(tǒng)級分析。CMOS成像器采用Ansys Lumerical設(shè)計(jì)，并導(dǎo)出至Ansys Speos。

Lumerical Ansys Lumerical是一款專業(yè)的光學(xué)虛擬仿真軟件，能夠?yàn)楣庾釉O(shè)計(jì)師提供全面的高精度設(shè)計(jì)和分析工具，使得設(shè)計(jì)師能夠從容地面對光設(shè)復(fù)雜的問題，進(jìn)而降低開發(fā)成本。 Ansys Lumerical可廣泛地應(yīng)用于生物光子學(xué)，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(dǎo)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(jìn)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(gè)步驟組成。

部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進(jìn)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(shè)計(jì)與優(yōu)化Ansys Zemax | 設(shè)計(jì)衍射光學(xué)元件（DOE）和超透鏡（metalens）Ansys Zemax | 如何設(shè)計(jì)單透鏡 第一部分：設(shè)置Ansys Zemax | HUD 設(shè)計(jì)實(shí)例