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許多設計過程需要兩種不同的光學理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結構中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達到目標。由於模擬技術發展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。如果用戶提供新訊息或有任何要求，請隨時與我們聯繫，我們可以相應地更新本文。

以 DVD 光碟機的內部機構件為例，除了平整度的要求外，由於原始設計的流道重於成品體積(20g：16g)，而客戶要求 Tokyo Seiki 減輕流道重量，經過五次的變更設計分析，流動指數的比較為 88%：99%，流道與成品體積比較為 10g：16g。

然而，這個結論是根據我們的設計流程而來的，基於平面入射波、視場角與其權重、透鏡與眼睛旋轉中心的距離、一些像差的忽略 (尤其是對畸變的忽略)，以及其他更多的假設。在一般的認知中，以上的方法並不能產生具有“最佳形態”或是“校正曲線”的透鏡，意思是無法製造出能完美修正像差，同時又可配合所有鏡片屈光率的微小基本曲線半徑。可產生最佳成像品質的鏡片設計會根據配戴者和視覺環境的不同而存在極大的差異。

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

為了對VHG進行建模，需要使用高效的Kogelnik理論或嚴格耦合波分析（RCWA）等算法。 圖1（a）所示的SRG，可以通過幾種方法製造，如電子束寫入，光刻，納米壓印，或鑽石車削。與VHG不同，SRG沒有空間變化的折射率。相反，光柵的表面是由周期性的微結構組成的。為了對SRG進行建模，需要採用類似傅里葉模態法（也叫RCWA）的算法。本文將介紹VHG的工具。