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PanDao光學(xué)設(shè)計(jì)仿真軟件

VirtualLab Fusion統(tǒng)一化光學(xué)

OCAD光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序

VirtualLab Fusion統(tǒng)一化光學(xué)設(shè)計(jì)平臺(tái)
時(shí)間:2022-11-03 20:15來(lái)源:訊技光電作者: 營(yíng)銷部點(diǎn)擊:次打印
現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)可能包含大量不同種類的光學(xué)元件,如折射透鏡、衍射透鏡、折衍混合透鏡、菲涅爾和漸變折射率透鏡以及衍射光學(xué)元件,像擴(kuò)束器、光束整形器、衍射光束分束器、計(jì)算全息、相位板、光柵、自由表面元件和微透鏡陣列。除此以外還有使用光源的不同特性,如相干度、顏色和偏振。
一個(gè)有效的光學(xué)建模要求將所有這些類型的元件和光源放在一個(gè)軟件平臺(tái)上進(jìn)行高精度且快速的仿真模擬。VirtualLab Fusion是在VirtualLab場(chǎng)追跡模擬引擎的基礎(chǔ)上,新增了功能強(qiáng)大的幾何場(chǎng)追跡模擬引擎。經(jīng)典場(chǎng)追跡模擬引擎統(tǒng)一了從幾何光學(xué)到電磁場(chǎng)方法的各種建模技術(shù)。在光學(xué)模擬與設(shè)計(jì)中包含了衍射、干涉、部分相干、像差、偏振等各種物理效應(yīng),從而能夠高精度的進(jìn)行光學(xué)模擬與設(shè)計(jì)。而幾何場(chǎng)追跡模擬引擎則是通過(guò)使用幾何光學(xué)的方法來(lái)近似求解麥克斯韋方程組,從而能夠快速的完成各種復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的模擬仿真,同時(shí)在模擬過(guò)程中包含了除衍射外的各種物理效應(yīng)。經(jīng)典場(chǎng)追跡模擬引擎與幾何場(chǎng)追跡模擬引擎的聯(lián)合使用,既能夠保證光學(xué)系統(tǒng)模擬和設(shè)計(jì)的精度,又能夠保證其速度,是物理光學(xué)和幾何光學(xué)的完美結(jié)合。最后,其傳統(tǒng)的光線追跡模擬引擎能夠快速的完成光學(xué)系統(tǒng)的性能評(píng)估。(下圖:光線追跡、幾何場(chǎng)追跡、經(jīng)典場(chǎng)追跡)
VirtualLab Fusion軟件包集合了五個(gè)工具箱,允許進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)的分析,衍射光學(xué)元件的設(shè)計(jì),光分束器的設(shè)計(jì),光柵的分析,激光諧振腔的分析以及LED光的整形和均勻化。
納米、微米和宏觀光學(xué)的統(tǒng)一建模
基本工具箱
VirtualLab Fusion基本工具箱可以使用三種模擬引擎模擬激光光學(xué),微光學(xué)系統(tǒng),衍射光學(xué),干涉,成像和照明系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)中可以包含折射、衍射、混合、菲涅爾和漸變折射率透鏡,擴(kuò)散器、光分束器、光整形器、計(jì)算產(chǎn)生全息、相位板衍射光學(xué)元件以及自由表面曲面和微透鏡陣列;诮y(tǒng)一光學(xué)建模技術(shù),可以使用從幾何光學(xué)到物理光學(xué)不同的傳輸模型進(jìn)行光傳輸建模。而幾何場(chǎng)追跡與經(jīng)典場(chǎng)追跡的聯(lián)合使用,可以快速并高精度的完成光學(xué)系統(tǒng)的模擬仿真和設(shè)計(jì)工作。
衍射和微光學(xué)元件設(shè)計(jì)
衍射光學(xué)工具箱
衍射光學(xué)工具箱可以設(shè)計(jì)衍射光束分束器、擴(kuò)散器和整形器。這些元件也被稱為衍射光學(xué)元件、計(jì)算機(jī)全息、相位板或者相息。衍射光束分束器允許將一束激光分成光束陣列。衍射擴(kuò)散器能夠使確定的散射光線進(jìn)入任意2D光圖案。擴(kuò)散器和光束分束器可以用來(lái)轉(zhuǎn)換相干光和部分相干光源。衍射和折射光束整形可以將相干激光光束整成環(huán)形、矩形高帽、線型或者自定義2D強(qiáng)度分布。
2D和3D光柵的嚴(yán)格分析和設(shè)計(jì)
光柵工具箱
VirtualLab Fusion光柵工具箱可以對(duì)2D和3D光柵進(jìn)行嚴(yán)格的電磁場(chǎng)分析和設(shè)計(jì),包含衍射光柵、全息光柵、布拉格光柵、表面光柵、光子晶體、衍射光束分束器、偏光器、抗反射結(jié)構(gòu)、衍射光學(xué)元件、光伏系統(tǒng)和光譜光柵。光柵的特征尺寸可以從納米到毫米量級(jí)。同時(shí),光柵工具箱可以計(jì)算衍射效率、近場(chǎng)、偏振、反射、透射以及內(nèi)部場(chǎng)。各種定制特性可以使用戶分析和優(yōu)化用戶自定義結(jié)構(gòu)的光柵。這些包括導(dǎo)入測(cè)量的高度輪廓以及使用公式描述一個(gè)高度輪廓的可編程高度輪廓或者折射率分布介質(zhì)。
靈活的激光諧振腔本征模分析
激光諧振工具箱
VirtualLab Fusion允許分析穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)激光諧振腔的本征模。分析包括了基膜、高階模和本征值的計(jì)算。依賴于經(jīng)典場(chǎng)追跡技術(shù),可以將從幾何光學(xué)到電磁場(chǎng)處理的各種光束傳輸方法最佳的組合起來(lái)。因此允許腔內(nèi)包含微結(jié)構(gòu)和DOE元件,模擬受激介質(zhì)的折射率調(diào)制以及任意形狀的基膜。在VirtualLabTM中表面輪廓和介質(zhì)以及自定義元件目錄為定義諧振腔提供了非常大的靈活性。公差模擬可以研究一個(gè)諧振腔的穩(wěn)定性。
LED光的整形和均勻化
照明工具箱
VirtualLab Fusion照明工具箱利用經(jīng)典場(chǎng)追跡進(jìn)行照明系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。場(chǎng)追跡使用強(qiáng)調(diào)衍射光學(xué)和微結(jié)構(gòu)整合的新概念,這給LED光以及其它高發(fā)散輻射光源的整形和緊湊照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了更大的靈敏性。
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