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在錐形繞射的情況下，入射光線不垂直於光柵，偏振特徵態定義如下:圖3.全像在Kogelnik的耦合波理論中，全像被認為足夠厚，每條入射光線要不是直接以0階通過，不然就是1階繞射，對於反射和透射的全像都是如此。假設和限制Kogelnik的耦合波理論與其他理論相比具有優勢，可以準確預測體積相位光柵的零階和一階效率的響應。

摘要 將光耦合到光波導在現代光學的各種應用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅里葉模態法(FMM，也稱為RCWA)和參數優化工具，可以優化真實的光柵幾何形狀，以實現特定衍射級次的最佳耦合效率。本例展示了針對特定入射方向優化二元光柵以獲得最佳光導耦合效率的設計策略。

摘要 將光耦合到光波導在現代光學的各種應用中具有重要意義。在VirtualLab Fusion中，使用傅里葉模態法(FMM，也稱為RCWA)和參數優化工具，可以優化真實的光柵幾何形狀，以實現特定衍射級次的最佳耦合效率。本例展示了針對特定入射方向優化二元光柵以獲得最佳光導耦合效率的設計策略。

1.4 參數化 DOE 矢高-> POP像上述方法一樣，可以透過在OpticStudio中對二進制矢高建模來模擬菲涅耳波帶片。但是，對於這種類型的DOE，光線追跡引擎將無法正常工作。垂直入射到DOE上的光線不會改變其方向，因為表面沒有傾斜。但是，垂直入射的光束可以用適當設計的菲涅耳波帶片聚焦。此效果應由OpticStudio中的POP處理。

這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個矩形透鏡都可以看作一個球面透鏡的矩形區域。其它可以用於該應用程式的物體包括透鏡陣列2物件和六邊形透鏡陣列(Hexagonal Lenslet Array)物件。

透鏡參數在光學設計上常使用的最小化Seidel斜向像散的方法可透過在OpticStudio的評價函數中加入ASTI操作數達成目的，此時我們將目標值設為0、加大權重，並且使用單一波長。在縮小遠點球面上最小模糊圈的方面，我們可以透過OpticStudio的預設優化函數和光點半徑標準等功能達成目的。

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

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。

衍射光場可看成許多不同方向傳播的單色平面波分量的線性組合，其中的角譜分量A（kx ,ky ,0）由光束在折射后的光場分布E1決定，因此，聚焦光場的分布可以化簡為假設平行光束入射到焦距為fobj 的物鏡，入射的電場矢量強度為E0，經物鏡折射后的電場強度矢量E1表示為其中cos1/2θ 為照明光路中的切趾因子，表示球面波前的光場分布，與會聚角θ 相關。

編程任務：在k域中定義視場 任務：生成一個計算耦合光柵周期范圍的模塊，以滿足平面光波導的導光條件。 說明耦合過程的平面光導圖 定義入射光空間頻率矢量的x、y分量為 而笛卡爾角α和β則用于定義一組入射方向的特定視場(FOV)方向。

單入射方向光波導耦合光柵的優化 我們演示了針對特定入射方向優化矩形光柵的設計流程，以獲得特定衍射級次的最大效率。

單入射方向光波導耦合光柵的優化 我們演示了針對特定入射方向優化矩形光柵的設計流程，以獲得特定衍射級次的最大效率。

出瞳放大光柵的功能是在某一個方向上(這里是x方向)復制耦合的光瞳，以擴散出瞳，或者換句話說生成人眼觀察區域。在這種類型的設置中，輸出耦合光柵不僅負責將光輸出耦合到觀察者，而且還負責光瞳在第二個方向(這里是y方向)的擴散。這種分離式的光瞳擴散是“HoloLens 1”型布局的特征。

出瞳放大光柵的功能是在某一個方向上(這里是x方向)復制耦合的光瞳，以擴散出瞳，或者換句話說生成人眼觀察區域。在這種類型的設置中，輸出耦合光柵不僅負責將光輸出耦合到觀察者，而且還負責光瞳在第二個方向(這里是y方向)的擴散。這種分離式的光瞳擴散是“HoloLens 1”型布局的特征。

為了探究光柵對光傳播的影響，可以使用交互式模擬，使光線從光源通過光學系統的傳播可視化。 3.可以通過照度傳感器收集射線并分析均勻性，傳感器允許計算光的輻照度(W/m2)或照度(Lux)。通過模擬結果，可以在波導的輸出耦合區域探索來自520nm均勻顯示源的輻照度。模擬完成后，雙擊XMP打開輻照度圖，并檢查均勻性。

出瞳放大光柵的功能是在某一個方向上(這里是x方向)復制耦合的光瞳，以擴散出瞳，或者換句話說生成人眼觀察區域。在這種類型的設置中，輸出耦合光柵不僅負責將光輸出耦合到觀察者，而且還負責光瞳在第二個方向(這里是y方向)的擴散。這種分離式的光瞳擴散是“HoloLens 1”型布局的特征。

入射的LP01模直接通過總線波導并從端口O2輸出；入射的LP11a模由耦合器a解復用為LP01模并從端口O3輸出；入射的LP11b模在模式旋轉器被旋轉到LP11a模，最終在通過耦合器b解復用成LP01模并從端口O1輸出。在1550nm波長下，三種模式的光場傳輸圖如圖4所示。

可以發現，入射光沿著高折射率的芯層傳輸，在包層與芯層的界面上，有部分光漏出，但很快衰減為零。 電場的偏振方向為垂直仿真平面的z方向，觀察電場的z分量。 圖中紅色為波峰，藍色為波谷，在結果圖中可以非常直觀地看到光波是如何傳播的。

建模任務：專利WO2018/178626 任務描述 光波導元件 使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。此外，這些區域可以配備理想的或真實的光柵結構，以充當入射耦合器、出耦合器或出瞳擴展器。 光波導結構 使用光波導組件，可以輕松定義具有復雜形狀區域的系統。