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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。

在這種情況下，應使用高斯束腰光束選項來模擬光束模式。雷射的一般輸出可以從近軸波動方程的解中找到。對於雷射增益孔徑中的矩形、圓形和橢圓對稱性，已經找到了該方程的三組正交解。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。

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。

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。

體積全像在許多類型的光學系統中很受歡迎，例如：抬頭顯示器（HUD）、擴增實境（AR）和虛擬實境（VR）的頭戴型顯示器（HMD）。全像能夠將光線繞射到任何所需的角度，其波長和角度的選擇性使其能夠創造更輕、更緊密的光學系統。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。

繞射光學元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學系統設計中越來越受歡迎，其應用範圍從手機鏡頭到AR / VR耳機，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統進行模擬和設計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設計人員需要根據具體情況決定其系統的策略。

Alvarez變焦是一個了不起的光學系統，其中光學變焦是由自由曲面鏡頭的橫向位移提供的。這篇解釋了 Alvarez 變焦鏡頭的主要原理，並包括在 Zemax OpticStudio 中對 Alvarez 變焦鏡頭計算和建模的演示。Luis Walter Alvarez（生於1911 年 6 月 13 日 – 卒於1988 年 9 月 1 日）是美國實驗物理學家、發明家和教授。

波前的計算當我們說波前時，事實上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預設使用出瞳作為波前差的計算參考。因此，當我們要計算一條光線的OPD時，此光線會從物面出發後一路追跡穿過光學系統，最終到達像面後，在循原方向後退追跡到 “參考球面”。此參考球面的球心是主光線與像面的交點，半徑是主光線與像面交點到主光線與出瞳面的焦點。

什麼是Field以及Ray係數常常使用者在這個主題上會有一些混亂，因為薄膜理論以及相關的設計軟體程式，通常以不同的觀點來處理這個問題，而這個觀點與光線追跡的程式有很大的不同。在薄膜光學中，我們通常處理光的場 (field)，一般來說即是所謂的平面波。然而，光線的處理方式在本質上有很大不同，光線是局部的、無限小的且帶有能量的一點，擁有位置以及傳播方向等資訊。光線所看到的世界與薄膜的世界是不同的。

打開LiDAR 文件可以在本文的附件連結中下載檔案“Flash_NSC_Final.zar”，該檔中包含代表快閃雷射雷達的系統，雷射雷達位於貨車的頂部，貨車在路上，路上還有兩個行人和一堵立著的綠色牆體。雷射雷達向場景中發射雷射脈衝：光照射到周圍的物體上發生散射，部分光被散射回雷射雷達探測器。

同時，我們可以利用Ex和Ey表示入射光的偏振態。另一方面，如果光束以任意的{l, m, n}向量入射，OpticaStudio會自動調整Ez 或 {Ex, Ey}，來達到k ? E = 0 且E的振幅不會增加的目標。但這樣的調整可能會使E的振幅變小，最後導致穿透光能量的損耗。

智慧型手機是地球上最普遍的消費技術之一，包含大量高科技光學系統。大多數都有多個相機單元，這對設計師和製造商提出了挑戰，以滿足嚴格的性能、成本和尺寸要求。在這篇Blog中，我們將討論 Zemax 解決方案如何幫助應對和克服這些挑戰。智慧型手機鏡頭模組用於智慧型手機相機的鏡頭模組非常複雜，每個模組都包含多個鏡頭元件。

徑向偏振光在焦點附近軸向分量占主導，角向偏振光保持空心場分布，不含軸向分量；（3） 聚焦光斑受入射光偏振影響，利用矢量光束和高數值孔徑的緊聚焦特性，能實現超衍射光斑[9-11],在超分辨成像、激光加工等領域具有重要應用。總之，基于MATLAB的模擬仿真結果形象地反映了矢量偏振光束的聚焦光場分布，有助于學生對于新型偏振光束這一光學前沿知識的整體理解和掌握。

但現有AR-HUD的PGU技術路線均存在明顯短板：數字光投影（DLP）技術：被德州儀器壟斷，成本高，且依賴投影燈泡與色輪，系統體積大[2]；薄膜晶體管液晶顯示（TFT-LCD）技術：自發光亮度不足（難以滿足日間室外需求），虛像清晰度易受環境光影響[3]；激光掃描投影：對溫度敏感，穩定性差，不適合車載復雜工況[4]。

圖2：微環調制器結構示意圖 圖3：在Lumerical CHARGE中進行電學仿真如圖2、3為一個一個基于p-i-n結的硅基微環電光調制器，微環部分由p-i-n脊形波導構成，中間部分由本征硅作為波導，兩邊分別為p型和n型重摻雜區域，通過載流子注入機制實現電壓對載流子濃度的調制。

Dispelix的CRO Josh Littlefield說：“Trixel 3激光束掃描儀確實是一個工程學奇跡，其創新程度可以媲美我們的透明光波導，我們很高興TriLite將我們選為他們首選的光波導技術合作伙伴。”

從應用場景看，該系統可應用于： 激光通信：壓縮發散角，提升遠距離通信的光功率接收效率；激光雷達：靈活調整光斑尺寸，適配不同距離目標的探測需求；空間探測：為激光望遠鏡系統提供核心擴束模塊，助力深空探測；全息攝影與激光測距：低波前差確保成像與測量精度。Zemax軟件試用申請，歡迎聯系摩爾芯創。

比如：遙控器的紅外傳感器，AR/VR頭顯設備的深度傳感器，以及用于智能家居自動化的光學運動傳感器。激光二極管：這些器件被應用于通信技術、光學存儲技術和條碼掃描器。光耦合器（光隔離器）：這些光學互連器件利用光信號在集成電路之間傳輸電子信號，同時保持各集成電路之間在電氣上的相互隔離。它們被廣泛應用于電源、電機、數據采集系統和通信接口。

<p>在實驗室中，從激光器出射的激光先經過一個起偏器得到線偏振光。如果要把這束線偏振光轉換為圓偏振光，橢圓偏振光就需要借助四分之一波片。如果要把偏振方向旋轉90度，除了旋轉起偏器，還可以用二分之一波片。</p><p>波片的作用原理是利用了單軸晶體（如石英）的雙折射現象。單軸晶體中存在一個方向，這個方向叫光軸。為了描述方便，假定光軸方向是y方向，如下圖。

三維脊型光波導 光子晶體是周期性排列的不同折射率介質組成的規則光學結構。某個頻率范圍的光波不能在該結構中傳播，也就是說，光子晶體存在帶隙，可以控制光子的運動。一維、二維、三維光子晶體都可以利用COMSOL進行仿真。