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這篇Blog介紹了 OpticStudio 中的原生體積全像模擬功能，該功能可以在考慮其物理特性的情況下，在序列模式下對(duì)全像光柵進(jìn)行全面模擬和分析。在非序列模式下也透過(guò)使用 DLL 展示了相同的功能。這些分析對(duì)於設(shè)計(jì)用於虛擬實(shí)境 (VR) 和增強(qiáng)實(shí)境 (AR) 的抬頭顯示器 (HUD) 和頭戴型顯示器 (HMD) 等系統(tǒng)非常重要。我們將介紹模型中使用的理論和參數(shù)。

“Gaussian Waist”光束定義的輸入?yún)?shù)的進(jìn)一步描述可以在標(biāo)題為“關(guān)於物理光學(xué)傳播”的Help系統(tǒng)部分中找到。Laguerre-Gaussian 模態(tài)對(duì)於圓柱對(duì)稱(chēng)的雷射腔設(shè)計(jì)，即具有圓形增益孔徑，Laguerre-Gaussian模態(tài)提供了對(duì)近軸波動(dòng)方程的適當(dāng)解。這些模式的電場(chǎng)分佈可以寫(xiě)成Laguerre polynomials。

簡(jiǎn)介偏振態(tài)分析(polarization analysis)可以作為一般光線追跡的進(jìn)階功能。在模擬的過(guò)程中，會(huì)將入射光因?yàn)樵砻驽兡ぁ⒎瓷浜臀斩斐傻?em>能量損耗納入考量。一般的情況下，OpticStudio可以對(duì)大多數(shù)的鍍膜或雙折射材料進(jìn)行完整的分析。但有時(shí)因?yàn)榉诸?lèi)數(shù)據(jù)報(bào)告(Prescription data)不夠齊全，在進(jìn)行模擬時(shí)會(huì)需要簡(jiǎn)化後的模型。

其餘過(guò)程與前面討論的相同。該過(guò)程的一個(gè)缺點(diǎn)是，由於需要大量的計(jì)算資源，因此FDTD引擎無(wú)法處理大尺寸的鏡頭。而且，此方法只能在每個(gè)單獨(dú)的字段上模擬PSF。像圖像模擬或相對(duì)照明這樣的分析是不可能的。Figure 2 工作流程的增強(qiáng)版本，如圖1所示。在製造之前，設(shè)計(jì)人員可以使用POP和FDTD來(lái)檢查最終的PSF。

但人眼系統(tǒng)具有相對(duì)較小的光瞳尺寸，因此在此類(lèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，一般會(huì)認(rèn)為球差和彗差並不十分重要。同理，其餘的像差在此也可先行忽略。隨著自由曲面製程技術(shù)的演進(jìn)，光學(xué)設(shè)計(jì)者得以摒除許多以往的限制條件。同時(shí)，OpticStudio具有優(yōu)越的運(yùn)算能力，可以進(jìn)行規(guī)模較大的系統(tǒng)和更多影像參數(shù)的模擬。得益於此，眼科鏡片的設(shè)計(jì)可以有更進(jìn)一步的改善，我們將在以下的文章中詳述。

( 圖1~圖4 )平均來(lái)說(shuō)，我每週必須投入 2-3 天時(shí)間進(jìn)行分析，以確保經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)方案可以順利生產(chǎn)；因此我讓電腦晚上執(zhí)行分析，白天再來(lái)驗(yàn)證結(jié)果。Moldex3D Solid 的分析時(shí)間與模具試模的次數(shù)與成本相較來(lái)看，每批模具我們至少減少了一半的試模次數(shù)，這項(xiàng)工作是值得的 一般來(lái)說(shuō)分析的過(guò)程中若有外觀或者強(qiáng)度問(wèn)題，結(jié)合線的結(jié)合位置與長(zhǎng)度往往被提出討論。

光學(xué)相干斷層掃描（OCT）是一種斷層成像系統(tǒng)，可以根據(jù)從圖像反射或散射的光生成橫截面或三維圖像。 醫(yī)用組織成像是該系統(tǒng)的最典型應(yīng)用，因?yàn)镺CT安全且具有高分辨率，儘管光可以穿透的深度限制在毫米量級(jí)。OCT測(cè)量系統(tǒng)依賴(lài)於邁克森干涉儀 (Michelson interferometer)，使得從參考物反射的光與樣品之間的相干性表明散射光源自樣品中與參考鏡的位置相對(duì)應(yīng)的深度。

智慧型手機(jī)是地球上最普遍的消費(fèi)技術(shù)之一，包含大量高科技光學(xué)系統(tǒng)。大多數(shù)都有多個(gè)相機(jī)單元，這對(duì)設(shè)計(jì)師和製造商提出了挑戰(zhàn)，以滿(mǎn)足嚴(yán)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(yīng)對(duì)和克服這些挑戰(zhàn)。智慧型手機(jī)鏡頭模組用於智慧型手機(jī)相機(jī)的鏡頭模組非常複雜，每個(gè)模組都包含多個(gè)鏡頭元件。

陣列透鏡是照明系統(tǒng)中有用的光學(xué)元件。它是將單個(gè)光學(xué)元件組裝或形成為單個(gè)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(jī)中的使用，以及如何在 OpticStudio 中對(duì)此類(lèi)元素進(jìn)行建模。在數(shù)位投影器設(shè)計(jì)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。

在某階頻率下，當(dāng)模態(tài)能量占總能量的 ９８％時(shí)，表明該模態(tài)能量非常強(qiáng)，也即表明該頻率下的該模態(tài)占主導(dǎo)地位，其解耦程度非常高。如果各階模態(tài)的解耦率均為 １００％，表明它們彼此獨(dú)立，進(jìn)行系統(tǒng)分析可以將各階模態(tài)當(dāng)作單自由度系統(tǒng)來(lái)處理［１１］。

有限訪問(wèn)（自訂運(yùn)算元(User Operands)模式和自訂分析模式），這種情況下，使用者使用現(xiàn)有鏡標(biāo)頭檔的副本進(jìn)行處理和分析。自訂分析模式用於填充自訂分析的資料。這些資料是用OpticStudio提供的現(xiàn)有圖形來(lái)顯示，用於大多數(shù)分析。此模式不允許對(duì)當(dāng)前鏡頭系統(tǒng)或使用者介面進(jìn)行更改（即：在這種模式下只允許對(duì)系統(tǒng)的副本進(jìn)行更改）。自訂分析可以用C++ (COM)或C# (.NET)編寫(xiě)。

如果Tki=100 %，則表示懸置系統(tǒng)作第i 階模態(tài)振動(dòng)時(shí)，能量全部集中在k 坐標(biāo)上，其余廣義坐標(biāo)上振動(dòng)能量為0。 優(yōu)化設(shè)計(jì)以系統(tǒng)解耦率最大為目標(biāo)函數(shù)，尤其是激振力Z 和θx方向解耦率，以左、右懸置的三向剛度和后螺旋彈簧剛度為優(yōu)化設(shè)計(jì)的變量。優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束變量有兩個(gè)。首先，懸置系統(tǒng)固有頻率范圍約束，須大于地面的激勵(lì)頻率，小于壓縮機(jī)自身激振頻率。

2） 動(dòng)力總成更改：發(fā)動(dòng)機(jī)輪系及進(jìn)排氣系統(tǒng)全新設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足PHEV車(chē)型使用要求。 3） 基準(zhǔn)車(chē)輛參數(shù)控制：低滾阻輪胎、輕量化等。5 結(jié)語(yǔ) 本文從關(guān)鍵部件方案、控制策略等方面對(duì)HP2多模混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)方案進(jìn)行分析。模塊搭載整車(chē)后，整車(chē)性能優(yōu)于對(duì)比車(chē)型，有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

2） 動(dòng)力總成更改：發(fā)動(dòng)機(jī)輪系及進(jìn)排氣系統(tǒng)全新設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足PHEV車(chē)型使用要求。 3） 基準(zhǔn)車(chē)輛參數(shù)控制：低滾阻輪胎、輕量化等。5 結(jié)語(yǔ) 本文從關(guān)鍵部件方案、控制策略等方面對(duì)HP2多模混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)方案進(jìn)行分析。模塊搭載整車(chē)后，整車(chē)性能優(yōu)于對(duì)比車(chē)型，有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

Structural Designs for Electric Vehicle Battery Pack against Ground Impact[C]//SAE World Congress Experience,2018.[4] Zhu J, Li W, Wierzbicki T, et al.

步驟二：使用MODE分析有效折射率為了計(jì)算不同電壓下鐵電波導(dǎo)的有效折射率，我們需要使用MODE模塊中的FDE求解器。FDE求解器可以分析出各類(lèi)波導(dǎo)橫截面上的導(dǎo)模和導(dǎo)模對(duì)應(yīng)的各類(lèi)光學(xué)參數(shù)，因此在本步驟中，我們可以使用FDE求解器分析出鐵電波導(dǎo)橫截面有效折射率與偏置電壓的關(guān)系圖。

該設(shè)備采用光柵耦合器（GCs）作為光纖與芯片的接口，并使用多模干涉耦合器作為3dB光束分離器和合束器。圖2c,e展示了調(diào)制部分的橫截面結(jié)構(gòu)。信號(hào)電極（S）或接地電極（G），即共面線微波波導(dǎo)的s-sep或g-sep結(jié)構(gòu)，分別通過(guò)SiO?絕緣層垂直分割為兩部分。這里的底部電極被視為偏置電極。

由圖可見(jiàn)：縱置第2階共振帶存在于461Hz，較橫置低約50Hz；且齒圈能量整體明顯高于橫置；齒圈6階角加速度在通過(guò)共振帶時(shí)能量顯著增加，轉(zhuǎn)速為4558r/min；同時(shí)，齒圈8階角加速度在通過(guò)共振帶時(shí)能量也顯著增加，轉(zhuǎn)速為3700r/min。 圖4　驅(qū)動(dòng)齒圈位置扭振colormap圖對(duì)比對(duì)橫/縱置平衡軸驅(qū)動(dòng)齒圈角加速度進(jìn)行階次提取，如圖5所示。