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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)。

Hermite-Gaussian 模態(tài)對(duì)於具有矩形對(duì)稱(chēng)性的雷射腔設(shè)計(jì)，即具有矩形增益孔徑的設(shè)計(jì)，近軸波動(dòng)方程的適當(dāng)解由 Hermite-Gaussian 模態(tài)提供。這些模式的電場(chǎng)分佈可以寫(xiě)成 Hermite 多項(xiàng)式。

在模擬的過(guò)程中，會(huì)將入射光因?yàn)樵砻驽兡?、反射和吸收而造成的能量損耗納入考量。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。舉例而言，當(dāng)我們無(wú)法得到真實(shí)的鍍膜資訊時(shí)，OpticStudio中的理想(IDEAL)和表定(TABLE)鍍膜設(shè)定就可以派上用場(chǎng)。

在像差方面，彗差會(huì)隨視場(chǎng)角的變化而線性增加，而像散則是呈二次方增加。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。

將超穎透鏡之後的電場(chǎng)輸出導(dǎo)出為ZBF檔，然後將其進(jìn)一步導(dǎo)入OpticStudio POP中以評(píng)估最終的PSF。但是，當(dāng)超穎透鏡置於透鏡之間並且入射光束不是平面波前時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以使用POP中的平面波開(kāi)始模擬。光束在POP中傳播到超穎透鏡的前端，並作為ZBF檔導(dǎo)出。然後將ZBF作為光源導(dǎo)入FDTD，並透過(guò)超穎透鏡進(jìn)行傳播。其餘過(guò)程與前面討論的相同。

在「加工精靈」中，您可以進(jìn)入 ScrewPlus 模組以指定螺桿特性，編輯螺桿的製程操作條件、使用 ScrewPlus 求解器模擬螺桿製程、視覺(jué)化熔化結(jié)果，然後更新更真實(shí)的熔化溫度，以進(jìn)行進(jìn)一步的射出成型程序。完成 ScrewPlus 模擬後，您必須回到「加工精靈」完成射出成型規(guī)格。接著您可以加入塑化螺桿的效應(yīng)，來(lái)執(zhí)行射出成型條件的一般模擬。

入射光的電場(chǎng)並非用單一個(gè)點(diǎn)來(lái)描述，相對(duì)的，我們會(huì)假設(shè)該電場(chǎng)比多重光束干涉發(fā)生的區(qū)域更大許多。在Zemax OpticStudio中，我們使用field係數(shù)來(lái)表示這個(gè)結(jié)果，這些係數(shù)已經(jīng)被薄膜膜層的程式驗(yàn)證過(guò)許多次。薄膜理論的慣例是計(jì)算平面法向量方向上的相位變化，這表示其假設(shè)了一個(gè)虛擬的平面波從薄膜最外層一路傳播到基板。

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。追求更好的成像性能，加上需要模組盡可能小以增強(qiáng)手機(jī)的美感，需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)形式。透鏡的形狀通常是高度非球面的。注塑成型塑料通常用於以低成本大批量生產(chǎn)此類(lèi)鏡片。設(shè)計(jì)需求智慧型手機(jī)鏡頭通常必須在寬視野和低 f 值下工作。隨著手機(jī)變得更薄，軌道總長(zhǎng)度通常小於 5 毫米。

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