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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。

在玻璃板的背面，已使用菲涅耳波帶片表面類型創(chuàng)建了同心二元結(jié)構(gòu)。在布局圖視窗中，您可以看到光線沒有改變其傳播方向，並且光束保持準(zhǔn)直，從物件到成像表面傳播。注意，採用這種結(jié)構(gòu)，透鏡的最大允許直徑可能嚴(yán)格取決於入射光束的相干程度和透鏡焦距。本文將不討論設(shè)計(jì)帶區(qū)透鏡的原理。

在薄膜光學(xué)中，我們通常處理光的場(chǎng) (field)，一般來說即是所謂的平面波。然而，光線的處理方式在本質(zhì)上有很大不同，光線是局部的、無限小的且?guī)в心芰康囊稽c(diǎn)，擁有位置以及傳播方向等資訊。光線所看到的世界與薄膜的世界是不同的。舉例來說，讓我們探討一下 “光線與表面交會(huì)於一點(diǎn)” 這個(gè)概念。

而傳播向量k的三個(gè)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(gè)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。

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。考慮繞射效率使用戶能夠進(jìn)行圖像模擬和綜合優(yōu)化等高級(jí)分析。

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)。