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許多設(shè)計過程需要兩種不同的光學(xué)理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結(jié)構(gòu)中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達(dá)到目標(biāo)。由於模擬技術(shù)發(fā)展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。如果用戶提供新訊息或有任何要求，請隨時與我們聯(lián)繫，我們可以相應(yīng)地更新本文。

正確計算光線的相位需要把電場逆向傳播到薄膜起始的位置，並且修正薄膜的相位計算方式為沿著光線方向，而不是表面法向量方向。Zemax OpticStudio把這些稱之為 “ray” 係數(shù)。因?yàn)?em>光路徑長是沿著光線方向計算的，並且光線長度在薄膜中會隨著角度增加，因此光線的相位會以 1/cos(theta) 的變化方式近似，這樣才是增加膜層相位的光路徑長時，正確表示方式。

體積全像在許多類型的光學(xué)系統(tǒng)中很受歡迎，例如：抬頭顯示器（HUD）、擴(kuò)增實(shí)境（AR）和虛擬實(shí)境（VR）的頭戴型顯示器（HMD）。全像能夠?qū)?em>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(chuàng)造更輕、更緊密的光學(xué)系統(tǒng)。OpticStudio長期以來一直支持理想全像的模擬。然而，為了準(zhǔn)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。

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(jié)果。任意兩種材料間的介面都可以使入射光產(chǎn)生偏極化的現(xiàn)象，而OpticStudio可以將這個結(jié)果完整的呈現(xiàn)。除此之外，OpticStudio也為一般的偏極化裝置提供了理想的模型。

傳統(tǒng)設(shè)計方式對於人眼而言，存在一個虛擬的“遠(yuǎn)點(diǎn)”，這個點(diǎn)代表了我們可以清楚看到物體的極限距離。在這個點(diǎn)之外的景物，將會成像於視網(wǎng)膜前方。當(dāng)眼球轉(zhuǎn)動時遠(yuǎn)點(diǎn)的距離不會改變，因此會以這個距離為半徑形成一個“遠(yuǎn)點(diǎn)球”。此外，遠(yuǎn)點(diǎn)會是視網(wǎng)膜的光學(xué)共軛，因此眼鏡鏡片的功能就是把偏離的影像修正到遠(yuǎn)點(diǎn)球上。人眼的瞳孔在此系統(tǒng)中充當(dāng)光圈的角色，且當(dāng)視線移動時，瞳孔將同步的以眼球?yàn)橹行霓D(zhuǎn)動。

所有這三種解決方案都可以在物理光學(xué)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(xué)系統(tǒng)。