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通常，可以透過求解近軸波動(dòng)方程來找到雷射的輸出。該方程最廣為人知的解法是理想的單模高斯光束的解法。存在依賴於給定係統(tǒng)對(duì)稱性的其他正交解集。1 它們可用於對(duì)高階光束模式進(jìn)行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學(xué)傳播設(shè)計(jì)的任何光學(xué)系統(tǒng)中傳播。

我們?cè)谝粋€(gè)光學(xué)系統(tǒng)中有幾組透鏡元件，它們沿著光軸沿著預(yù)定義的軌跡移動(dòng)，從而提供了光學(xué)系統(tǒng)最終焦距（變焦係數(shù)）的變化。在 Alvarez變焦鏡頭的情況下，我們有一對(duì)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(xué)系統(tǒng)焦距的變化。傳統(tǒng)變焦鏡頭與 Alvarez變焦鏡頭的主要區(qū)別在於，傳統(tǒng)系統(tǒng)鏡頭沿光軸運(yùn)動(dòng)，而Alvarez系統(tǒng)鏡頭則沿垂直於光軸的方向運(yùn)動(dòng)。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式對(duì)於人眼而言，存在一個(gè)虛擬的“遠(yuǎn)點(diǎn)”，這個(gè)點(diǎn)代表了我們可以清楚看到物體的極限距離。在這個(gè)點(diǎn)之外的景物，將會(huì)成像於視網(wǎng)膜前方。當(dāng)眼球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)點(diǎn)的距離不會(huì)改變，因此會(huì)以這個(gè)距離為半徑形成一個(gè)“遠(yuǎn)點(diǎn)球”。此外，遠(yuǎn)點(diǎn)會(huì)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(dòng)時(shí)，瞳孔將同步的以眼球?yàn)橹行霓D(zhuǎn)動(dòng)。

隨著螺桿的動(dòng)作及從料管加熱，當(dāng)從塑料輸送段移至計(jì)量段時(shí)，會(huì)傳輸並逐漸熔化塑料。熔化塑件的主要驅(qū)動(dòng)力是在整個(gè)塑化製程中塑件的電熱與黏滯加熱。此製程的輸出是螺桿特性與模具特性之間平衡的結(jié)果（在螺桿尾端）。ScrewPlus 是一個(gè)強(qiáng)大的工具，可模擬經(jīng)過實(shí)體輸送（塑料輸送段）、熔化（過渡段）及泵取（計(jì)量段）從實(shí)體狀態(tài)到熔化狀態(tài)的整個(gè)塑化製程。

然後可以看到系統(tǒng)自動(dòng)加入兩個(gè)Coordinate Break以及相關(guān)設(shè)定，如下。最後在確保把Chief的長度設(shè)定到出瞳的Radius上。便可以看到系統(tǒng)現(xiàn)在如下。打開評(píng)價(jià)函數(shù)，重新輸入以下數(shù)值驗(yàn)證。可以看到目前的最大視場 (Hy=1) 邊緣光線 (Py=-1) 的波前差等於3.555676，跟OPD Fan中的結(jié)果一致。

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)⒐饩€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。

有一點(diǎn)必須要特別注意的，Jones Matrix並不會(huì)因?yàn)镋z的變化產(chǎn)生改變 (系統(tǒng)預(yù)設(shè)入射光垂直入射偏振片)。一般而言，偏振片和玻板(waveplate)確實(shí)是用在準(zhǔn)直入射光線或發(fā)散角(divergence angle)極小的情況下。假如是入射光束是準(zhǔn)直的，且與Jones Matrix互相垂直。

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