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繞射光學(xué)元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中越來越受歡迎，其應(yīng)用範(fàn)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(tǒng)進行模擬和設(shè)計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。

我們將忽略準直光學(xué)，而是從入射光束進入干涉儀開始。OpticStudio可以透過兩種方式定義寬帶光源：透過在適當(dāng)範(fàn)圍內(nèi)定義多個系統(tǒng)波長，或者透過將關(guān)聯(lián)的相干長度定義為光源的屬性。

這兩種光柵在光學(xué)系統(tǒng)中的作用幾乎是一樣的，但在製造和模擬方面卻有很大的不同。 圖 1. (a) 表面反射光柵 (b) 體積全像光柵 圖1(b)所示的VHG是通過在感光材料薄膜上曝光兩個或多個光束來製造。然後將薄膜進行化學(xué)或熱顯影：這就是光柵。光柵上的表面是光滑的，但光柵內(nèi)部的折射率是正弦調(diào)變的。

實體塑件會輸送至塑料輸送段。隨著螺桿的動作及從料管加熱，當(dāng)從塑料輸送段移至計量段時，會傳輸並逐漸熔化塑料。熔化塑件的主要驅(qū)動力是在整個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 是一個強大的工具，可模擬經(jīng)過實體輸送（塑料輸送段）、熔化（過渡段）及泵取（計量段）從實體狀態(tài)到熔化狀態(tài)的整個塑化製程。

陣列透鏡是照明系統(tǒng)中有用的光學(xué)元件。它是將單個光學(xué)元件組裝或形成為單個光學(xué)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(zhuǎn)換為均勻輻照度分佈。這篇文章討論了複眼空間光學(xué)積分器在數(shù)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(shù)位投影器設(shè)計中，我們希望確保數(shù)位光源在輻照度分佈方面與投影圖像相匹配。

波前的計算當(dāng)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(yù)設(shè)使用出瞳作為波前差的計算參考。因此，當(dāng)我們要計算一條光線的OPD時，此光線會從物面出發(fā)後一路追跡穿過光學(xué)系統(tǒng)，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。

此外，遠點會是視網(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點球上。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為中心轉(zhuǎn)動。物平面通常是設(shè)定在無限遠，雖然一個近的物平面可以用來達成不同的鏡片設(shè)計。下面的例子展示了設(shè)計的原則。無窮遠的光線經(jīng)過一個-3.00D的透鏡後發(fā)散，並在半徑1/3公尺遠點球上形成一個虛像，此時遠點球的球心在透鏡後表面的頂點上。

我們在一個光學(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，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)鏡頭沿光軸運動，而Alvarez系統(tǒng)鏡頭則沿垂直於光軸的方向運動。

LiDAR（光探測和測距）是一種感測器技術(shù)，可通過測量發(fā)射光從周圍物體反射並返回到接收器所需的時間來幫助創(chuàng)建環(huán)境的3D數(shù)字地圖。這種3D映射作為自動駕駛汽車的關(guān)鍵使能技術(shù)在汽車行業(yè)變得越來越重要。在汽車行業(yè)之外，LiDAR用於移動設(shè)備，用於增強現(xiàn)實、測量距離以及模糊照片和影片中的背景等功能。

同樣，OpticStudio 提供了分析特性的能力，例如最大局部表面斜率，並在優(yōu)化過程中控制這些特性以確保最終的光學(xué)設(shè)計是可製造的。射出成型技術(shù)使可能的創(chuàng)新光學(xué)機構(gòu)設(shè)計技術(shù)，具有大規(guī)模生產(chǎn)的模塊很多好處。鏡頭可以設(shè)計成具有復(fù)雜的邊緣特徵，使它們能夠堆疊，從而簡化組裝並消除對齊的需要。Zemax 工具使注塑光學(xué)元件的可能性最大化變得簡單。

唐炯文 | 三贏科技（深圳）有限公司 分析實驗室處長演講主題：多重漸變微光學(xué)系統(tǒng)型態(tài)模擬與仿真王甜 | 中興通訊股份有限公司 可靠性系統(tǒng)工程師演講主題：風(fēng)險預(yù)辨--基于PoF的PCB可靠性壽命仿真實踐陳錚祥 | TE connectivity CAE仿真專家演講主題：Granta材料數(shù)據(jù)庫在仿真及設(shè)計中的重要作用盧嫻 | 中興通訊股份有限公司