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通常，可以透過求解近軸波動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對稱性的其他正交解集。1 它們可用於對高階光束模式進行建模。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 中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。

每個 Alvarez 透鏡都是一個自由曲面光學元件，只有一個對稱平面。 Fig 3. Alvarez 鏡組 (圖片來源: www.spiedigitallibrary.org) 如下圖所示，每個 Alvarez 鏡組代表一個具有光功率變化的光學元件。每對中Alvarez鏡片的橫向位移會改變Alvarez鏡組的光焦度。圖4.

深度掃描也稱為軸向掃描或A掃描，它根據反射到樣品中的距離來測量反射光的強度。 儘管它在OCT系統的類型之間有所不同，但深度掃描通常由參考鏡執行，以使樣品返回的光對應於樣品和參考之間的特定光程差（OPD）。 透過以x或y方向旋轉掃描鏡來執行橫向，橫向或b掃描，從而在整個樣品區域上平移探測光束。我們從商用OCT系統中獲取目標規格。 軸向分辨率完全來自光源特性，應在5μm的數量級上。

舉例來說，以近軸成像(只有單一視場0°)以及光視覺(photopic)為目標的鏡片具有負的基本曲線，約為-5.50D。另一方面，閱讀用的透鏡設計通常會有較高的前表面屈光率。在OpticStudio中建立相關模型，我們可以得到下方圖中的結果，一個能供具有老花眼和-5.50D近視的使用者配戴的優化透鏡。此鏡片的屈光率為-3.00D，並能在距透鏡40公分處匯聚光線，形成適宜的閱讀距離。

對於光線追跡，光學相位的超前或延遲都是沿著光線觀察的。Zemax OpticStudio直接追跡光線到基板的位置，忽略中間的膜層及其厚度。膜層被假設鍍在基板表面之前。正確計算光線的相位需要把電場逆向傳播到薄膜起始的位置，並且修正薄膜的相位計算方式為沿著光線方向，而不是表面法向量方向。Zemax OpticStudio把這些稱之為 “ray” 係數。

耦合波理論我們來回顧一下耦合波理論，它主要用於體積全像光柵模型。考慮一個簡單的情況，即一個法向量n的全像平面被兩個波長相同的平面波照射，沿波向量k1和k2的方向傳播。平面波在穿過全像時，首先受到司乃耳定律 (Snell’s law)的折射，在全像內有新的波向量k1’和k2’（圖2（a））。

一般的情況下，OpticStudio可以對大多數的鍍膜或雙折射材料進行完整的分析。但有時因為分類數據報告(Prescription data)不夠齊全，在進行模擬時會需要簡化後的模型。舉例而言，當我們無法得到真實的鍍膜資訊時，OpticStudio中的理想(IDEAL)和表定(TABLE)鍍膜設定就可以派上用場。相似的，Jones Matrix可以在缺乏實際模型的情況下，用來表示偏振元件。