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將超穎透鏡之後的電場輸出導出為ZBF檔，然後將其進一步導入OpticStudio POP中以評估最終的PSF。但是，當超穎透鏡置於透鏡之間並且入射光束不是平面波前時，設計人員可以使用POP中的平面波開始模擬。光束在POP中傳播到超穎透鏡的前端，並作為ZBF檔導出。然後將ZBF作為光源導入FDTD，並透過超穎透鏡進行傳播。其餘過程與前面討論的相同。

附件下載聯系工作人員獲取附件本文是系列文章的第一部分，介紹了OpticStudio中的物理光學傳播（POP）工具，該工具能夠在自由空間中模擬電場的傳播。文中還引入了Beam File Viewer功能，它可用于檢查每個表面上光束的相位和強度。介紹物理光學傳播 （POP） 工具是 OpticStudio 中唯一需要動手指導才能獲得正確結果的工具之一。

所有這三種解決方案都可以在物理光學傳播 (POP) 中的 OpticStudio 中建模。一旦確定了由這些解決方案中的任何一個定義的光束的輸入分佈，就會使用 POP 將光束傳播通過感興趣的光學系統。

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。

其中n0為平均折射率，n1為折射率的振幅調製，K為光柵向量。透射和反射全像的繞射波和穿透波的TE(橫向電場)的偏振電場可以用以下4個公式計算。注意，在這個理論中，能量被假設為只在入射波、零階（直射波）和一階繞射波之間交換。若要消除這個限制，需要嚴格耦合波分析理論。對於TM(橫向磁場)極化，我們可以簡單地將κ替換為κTM，如下所示，仍然使用前面的公式。

附件下載聯系工作人員獲取附件本系列文章將介紹如何使用OpticStudio中的物理光學傳播（POP）工具計算電場在自由空間中傳播的狀況。本文主要介紹如何查看光束強度以及與強度有關的問題。概要這一系列的文章一共有三篇，本文是其中的第二篇。在這三篇文章中，我們將通過一個例子來闡述如何正確使用POP。

（POP）工具計算光束強度分布時經常會遇到一些問題，比如：取樣不足，光束外圍空白區域不足等等。

我們在一個光學系統中有幾組透鏡元件，它們沿著光軸沿著預定義的軌跡移動，從而提供了光學系統最終焦距（變焦係數）的變化。在 Alvarez變焦鏡頭的情況下，我們有一對所謂的Alvarez鏡頭，這些鏡頭元件相互之間的橫向位移提供了光學系統焦距的變化。傳統變焦鏡頭與 Alvarez變焦鏡頭的主要區別在於，傳統系統鏡頭沿光軸運動，而Alvarez系統鏡頭則沿垂直於光軸的方向運動。

關於 Jones Matrix在下列的式子中，我們用向量E來表示電場的振幅和偏振態。此外，E具有{Ex, Ey, Ez}三個複數型式的分量。而傳播向量k的三個分量{l, m, n}則是電磁波在x, y, z方向上的Cosine分量。為了使下方的式子成立，E和k必須互相垂直。將E和k分別以分量的形式帶入，我們可以得到下方的結果。

當作者在澳洲Flinders大學教導視光學 (Optometry)時，時常要求學生以OpticStudio建構一組特殊的鏡片，達成夜間、槍械狙擊鏡、辦公環境或者是孩童友善等各式不同的使用目的。同時，非球面鏡參數和影像波前等數值也被列入評分的標準。

陣列透鏡是照明系統中有用的光學元件。它是將單個光學元件組裝或形成為單個光學元件的二維陣列，用於在照明平面上將光從非均勻分佈空間轉換為均勻輻照度分佈。這篇文章討論了複眼空間光學積分器在數位投影機中的使用，以及如何在 OpticStudio 中對此類元素進行建模。在數位投影器設計中，我們希望確保數位光源在輻照度分佈方面與投影圖像相匹配。

在此示例中，我們將使用840 nm中心波長，60 nm FWHM光源，該光源透過以下方式在空氣中提供5μm的軸向分辨率：這些光譜特性來自Superlum市售的超發光二極管，它具有生物成像的共同波長和足夠高的分辨率的帶寬。 我們將忽略準直光學，而是從入射光束進入干涉儀開始。

在 OpticStudio 中創建的光學設計可以無縫轉換為原始 CAD 元件，並且所有光學資訊都完好無損。使用 OpticsBuilder，機構工程師可以創建複雜的透鏡邊緣、安裝特徵和模組外殼，同時利用 Zemax 光線追跡直接查看這些元件如何影響光學性能。在這種情況下，鏡頭邊緣可能會為雜散光提供路徑以污染圖像。

所以，物體到探測器的距離可以通過讀取照射到探測器的每條光線的路徑長度來確定，可以使用ZOS-API自動完成此操作。我們現在已經介紹了什麼是用戶分析、如何打開樣板範本、如何打開LiDAR檔以及如何使用射線資料庫檢視器讀取 ZRD 檔。

記住這三個數字：* Chief ray 在出瞳上的位置是1.651577781670081* Chief ray在出瞳空間中的角度是11.96474523412040* Chief ray從出瞳到像面的距離是110.4592649799319 接下來我們使用Tilt/Decenter工具來移動並傾斜出瞳，如下。

概述物理光學傳播 (Physical Optics Propagation, POP) 分析是OpticStudio序列模式中的一個強大的分析工具，它可以用來分析光束的傳播和光纖耦合的效率。這篇文章旨在介紹這一分析工具的功能，并向您展示一些具體的應用示例。本文同時為您介紹了如何使用光束文件查看器 (Beam File Viewer) 這一重要功能。

第4步：在OpticStudio中傳播導入的光束一旦超透鏡的近場信息從上一步導出成為 .ZBF文件，我們就可以使用OpticStudio中的物理光學傳播 (POP) 工具將光束傳播到系統中的任意位置，包括任何光學元件體中。使用 POP，可以分析每個表面的相位和輻照度分布，并且評估系統性能。如有必要可以根據傳播結果，在OpticStudio中重新優化光學系統設置。

然后，OpticStudio 可以直接讀取數據，以在物理光學傳播工具 （POP） 中定義光束。為了在 POP 中沿主光線傳播光束，能量需要沿垂直于 ZBF 平面的方向傳播。因此，在 Lumerical 中記錄電場數據的平面應垂直于能量傳播的方向。

下載聯系工作人員獲取附件 簡介我們將通過本文主要介紹如何將 OpticStudio 內信息轉換至 Lumerical FDE 本征模求解程序中。這對于一部分是體光學系統，另一部分是波導或光子晶體（需要電磁傳播工具進行傳播模擬）的多級情況系統模擬是十分有幫助的。Lumerical 的有限差分本征模 (FDE) 求解程序可以可以用來確定任意光波導的幾何結構所支持光模式的物理性質。

導入 Zemax 光束文件一旦確定了物理結構和模擬范圍，本節將后續描述如何通過 MODE 中的有限差分本征模求解器 (FDE) 分析組件?，F在我們已經創建了結構，我們可以繼續設置啟動場分析。我們已經將 Zemax 光束文件導出為 single mode couple.zbf 文件，現在我們將導入該光束。