亚洲视频免费天堂,久久国产无套精品一区浪潮 <![CDATA[FRED應(yīng)用：LED手電筒模擬]]>
FRED模型

本例中模擬的手電筒由三個白光LED組成。LED的幾何形狀是基于FRED安裝提供的例子文件“Basic LED Example”。LED被安排成三角形排布。創(chuàng)建一個基于熒光粉的白光光譜，并將它分配到LED光源中。手電筒筒身是一個復(fù)合結(jié)構(gòu)，由兩個基本形狀（棒和管）組成。每個形狀根據(jù)所需尺寸創(chuàng)建，固定位置確保棒和管之間沒有間隙。

圖1 左：FRED中的手電筒模型。該模型由筒身、多面反射鏡和排列的三個白光LED組成。右：手電筒光線軌跡示意圖。由面反射鏡反射的光線顯示為紅色。


為了提高光學(xué)效率，面反射鏡恰好可以放置在LED后面。使用“自定義元件”可以創(chuàng)建該反射鏡，自定義元件由兩部分組成：一條曲線和一個表面。分段曲線需要每個間斷點的(X,Y,Z)坐標(biāo)，用于定義反射鏡的徑向分布。該曲線在X-Z平面具有拋物線形狀，Z值正比于X^2。然后將分段曲線指定為旋轉(zhuǎn)曲面的母線。分段反射鏡曲線和表面的準(zhǔn)確參數(shù)如圖2所示，以及已完成的反射鏡的示意圖。


圖2 上左：分段曲線的斷點坐標(biāo)。上右：旋轉(zhuǎn)曲面的參數(shù)。下：FRED中模擬好的面反射鏡，分段曲線顯示為紅色。


在不同距離處對手電筒的輻照度、強度和彩色圖進行分析（圖3）。通過調(diào)整拋物面反射鏡的形狀可以優(yōu)化發(fā)射光的準(zhǔn)直性。
圖3 在兩個不同距離處手電筒照明的彩色圖：0.1m（左）和0.5m（右）
]]> <![CDATA[OCAD應(yīng)用：三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)]]>
圖1.變焦系統(tǒng)高斯計算窗體

以三組元變焦結(jié)構(gòu)形式為例，說明機械補償式連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計方法。首先從中選擇“三組元變焦”，窗體上顯示三組元連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的典型示意圖，下方有一些提示供填寫對系統(tǒng)設(shè)計要求的參數(shù)指標(biāo)，其中包括一些性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。性能指標(biāo)包括系統(tǒng)最小焦距，也就是變焦的短焦焦距、系統(tǒng)變焦比、像面高度以及系統(tǒng)相對孔徑（F數(shù)）等。設(shè)計參數(shù)包括前固定組焦距以及各組分之間的高斯間隔。在選擇組分間隔時可以選擇前固定組與變焦組之間間隔，還可以選擇系統(tǒng)后工作距離，在滿足后工作距離條件下計算前固定組的位置距離。此外前固定組的焦距值可以選擇正值或負值。前固定組焦距為證時是負組變焦，反之為正組變焦。由于初始結(jié)構(gòu)外形尺寸計算為高斯計算，即薄透鏡計算，因此在填寫各組分間隔時要為實際系統(tǒng)的透鏡厚度留有余量。

①   外形尺寸自動計算

根據(jù)以上要求按表中內(nèi)容填寫完畢，三組元機械補償式變焦系統(tǒng)的外形尺寸計算工作立即自動完成。此時如果選擇工具條上“圖文”按鈕就會顯示系統(tǒng)外形尺寸計算結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。如果選擇工具條上“動畫”按鈕還可以顯示系統(tǒng)變焦運動的動畫效果。如圖2和圖3。

圖2.外形尺寸計算數(shù)據(jù)

      
圖3.變焦系統(tǒng)變焦運動動畫

選擇“凸輪”即可看出該設(shè)計結(jié)果的凸輪曲線示意圖及曲線數(shù)據(jù)如圖4。
    
圖4.變焦系統(tǒng)凸輪曲線

對于目標(biāo)在有限距離的光學(xué)系統(tǒng)，比如顯微變焦系統(tǒng)，可以在窗體左上角的下拉式菜單上選擇“有限距離”，此時窗體顯示如圖5。
    
圖5.物體在有限距離變焦系統(tǒng)設(shè)計示意圖

在顯示設(shè)計示意圖時，為了清楚表達物象關(guān)系，利用窗體右上方選擇按鈕可以顯示如圖5右側(cè)示意圖。其余設(shè)計與目標(biāo)在無限遠一樣。
為保持系統(tǒng)像面照度一致，連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)一般都把系統(tǒng)孔徑光欄放在后固定組位置。由于光欄位置過于靠后會使得系統(tǒng)外形尺寸較大，有時也需要把孔徑光闌設(shè)置在其他組分位置上，由于此時會因在變焦過程中影響系統(tǒng)相對孔徑大小，必須使用可變光欄保持相對孔徑不變。但也可以根據(jù)需要使用固定光欄或改變光欄可變系數(shù)求得合理外形尺寸數(shù)據(jù) 。為合理設(shè)置孔徑光闌位置，可以利用窗體上“光欄位置”下拉式文本框選擇具體位置，如圖6。


圖6.調(diào)整系統(tǒng)孔徑光闌位置設(shè)計窗體

圖7是光欄分別在后固定組補償組、變焦組以及在前固定組不同位置的情況。  
    
圖7.孔徑光闌不同位置效果圖

孔徑光闌選擇在后固定組，光欄不需變化即可保持系統(tǒng)相對孔徑不變，否則還可根據(jù)需要選擇孔徑光闌是否可變。在可變選擇中，有可變光欄、固定光欄和可變系數(shù)三種選擇如圖8？勺児鈾，是指在變焦過程中利用光欄孔徑變化保持相對孔徑不變，光欄變化系數(shù)由程序自動給出；固定光欄，是指在變焦過程中光欄大小保持不變，相對孔徑變化；可變系數(shù)，是取前二者綜合，給定可變系數(shù)使得光欄孔徑變化同時使相對孔徑也有變化。
圖8.調(diào)整系統(tǒng)孔徑光闌變化設(shè)計窗體

圖8 是光欄在前固定組位置后一定距離時，分別是光欄可變、光欄不變以及給定光欄可變系數(shù)的三種情況。可見孔徑光闌設(shè)置位置不同，系統(tǒng)外形尺寸，特別鏡筒直徑明顯不同。
      
圖9.孔徑光闌不同可變系數(shù)情況對比

以上說明孔徑光闌可變與不可變或者指定變化系數(shù)是對系統(tǒng)外形尺寸的影響。對于不同選擇會影響系統(tǒng)在不同倍率條件下系統(tǒng)像面照度的變化。這時的變化對于軸上點和軸外點都是同時變化的。在圖8中還有漸暈系數(shù)選擇項，是指利用系統(tǒng)不同位置欄光形成系統(tǒng)漸暈時，給定不同漸暈系數(shù)也可改變系統(tǒng)外形尺寸，如圖9。此時只影響軸外點通光照度，不影響軸上點相對孔徑值，確保像面中心點照度不變。如圖10所示。
圖10.孔徑光闌給定漸暈系數(shù)窗體界面

  
圖3-147 孔徑光闌有無漸暈的情況對比

通常情況下，系統(tǒng)變焦組多利用典型的物象交換原則實現(xiàn)變焦移動，補償組多采用自動換根方式計算運動曲線方程。在進行外形尺寸計算之前，可以有物象交換原則與非物象交換原則以及自動換根與不換根的不同選擇。
圖11.自動換根及物象交換原則選擇功能界面

在選擇是否“物象交換”的下拉式菜單內(nèi)可提供兩種選擇。當(dāng)選擇到物象交換時，界面上會自動出現(xiàn)調(diào)整非物象交換非對稱度的拉桿式調(diào)節(jié)指針，隨意改變物象交換的非對稱度，以滿足不同要求。在改變不同非對稱度的同時，界面會及時顯示系統(tǒng)變化示意圖。
    
圖12.物象交換原則選擇功能界面

在“自動換根”的功能下拉式菜單里可提供自動換根、不換根以及線性運動等三種選擇。選擇線性運動后變焦系統(tǒng)的變焦組和補償組同時按直線運動規(guī)律運動，不使用凸輪曲線可大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但同時會產(chǎn)生像面位移補償?shù)娜焙，只有在變焦比較小或?qū)ο衩嫜a償要求不高的系統(tǒng)采用。

      
圖13.自動換根及線性運動選擇功能界面

② 初級像差系數(shù)自動平衡
完成外形尺寸計算后就可以接著進行系統(tǒng)初級像差的平衡優(yōu)化設(shè)計。此時按“下一步”命令鈕，窗體立即出現(xiàn)下一個畫面如圖14。其中列出兩個表格，一個是要求輸入各初級像差系數(shù)的目標(biāo)值，另一個要求輸入系統(tǒng)各組元的PW參數(shù)的初始參考值及其權(quán)系數(shù)。參加優(yōu)化設(shè)計的初級像差項目可選，選擇時使用工具條上插入和刪除按鈕進行操作。以上數(shù)據(jù)輸入完畢，按動工具條上確定按鈕，計算立即完成，幷顯示在下面文本框內(nèi)。如圖15。
圖14.填寫初級像差系數(shù)

    
圖15.PW自動優(yōu)化結(jié)果

系統(tǒng)實際像差平衡，最終完成機械補償式變焦系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計。此時在設(shè)計窗體內(nèi)給出了全部設(shè)計結(jié)果，其中包括系統(tǒng)各組分的焦距分配、通光孔徑、組分間隔、對各組分的PW值要求以及變焦組的總移動范圍等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)不難利用本程序薄透鏡設(shè)計方法求出三組元連續(xù)變焦系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)。]]> <![CDATA[利用衍射透鏡校正色差]]> 成像系統(tǒng)

任務(wù)/系統(tǒng)說明


亮點



•將衍射透鏡納入光學(xué)系統(tǒng)；
•考慮了具有特定效率的不同衍射級次；
•對不完全照明孔徑的二維PSF進行計算；
•對離軸二維PSF進行計算；


具體要求：光源



具體要求：透鏡系統(tǒng)



具體要求：衍射透鏡



具體要求：探測器



結(jié)果：同軸3D光線追跡



結(jié)果：同軸光線追跡



結(jié)果：同軸場追跡



結(jié)果：離軸10° 3D光線追跡



結(jié)果：離軸10° 光線追跡



結(jié)果：離軸10° 場追跡



結(jié)果：離軸20° 3D光線追跡



結(jié)果：離軸20° 光線追跡



結(jié)果：離軸20° 場追跡


]]> <![CDATA[仿真一個空間光調(diào)制器像素點處光的衍射]]> 光束整形＞衍射光學(xué)

任務(wù)/系統(tǒng)說明



亮點



 使用空間光調(diào)制器（SLM）模擬光束整形
 研究SLM像素間非功能性間距的影響

說明：光源



說明：SLM像素陣列



說明：傅立葉透鏡



說明：探測器



結(jié)果：3D系統(tǒng)視圖



結(jié)果：SLM近場區(qū)域



結(jié)果：SLM的遠場區(qū)域



結(jié)果：SLM遠場區(qū)域


]]> <![CDATA[新書推薦《多元化光學(xué)仿真平臺-VirtualLab Fusion中文教程》]]>

目錄

第一章 介紹（Introduction） 20

1  VirtualLab Fusion 套裝（VirtualLab Fusion Packages） 20

2  VirtualLab Fusion 與拓展工具（VirtualLab Fusion and External Tools） 20

3  如何使用Manual（How to Use this Manual） 21

第二章 用戶界面（User Interface） 21

4 用戶界面結(jié)構(gòu)（Structure of User Interface） 21

4.1文檔與文檔窗口（ Documents and Document Windows） 22

4.2  功能區(qū)（Ribbon） 25

4.3 ？繕(biāo)簽（Docking Tabs） 31

4.4 狀態(tài)欄（Status Bar） 32

4.5 通告欄與通知圖標(biāo)（Notifications and Notify Icon） 33

5 通用控制（Common Controls） 34

5.1輸入帶單位數(shù)值控制（ Control for Input of Values with Units） 34

5.2輸入復(fù)數(shù)數(shù)值控制（ Control for Input of Complex Values） 37

5.3 二維矢量輸入控制（Control for Input of Two-Dimensional Vectors） 37

5.4 二維數(shù)組輸入控制（Control for Input of Double Arrays） 37

5.5 單方向定義控制（Control for Defining a Single Direction） 38

5.6 定義固體方向控制（Control for Defining a Solid’s Orientation） 40

5.7 設(shè)置文檔按鈕（Button to Set a Document） 43

5.8 表格（Tables） 44

5.9 輸入數(shù)據(jù)對控制（Control for Input of Data Pairs） 44

5.10 有效性標(biāo)志（Validity Indicator） 46

5.11 顏色映射（Color Mapping） 46

5.12 定義所使用級次控制（Control for Defining Used Orders） 47

5.13 編程與數(shù)據(jù)集控制（Control for Programmable and Databased Input） 48

5.14 表面介質(zhì)順序預(yù)覽（Preview for Surface Media Sequences） 48

5.15 3D視圖（3D View） 49

5.16 定義一個ABCD矩陣（Defining an ABCD Matrix） 54

6 全局選項對話框（Global Options Dialog） 58

6.1 默認設(shè)置>建模概述（Default Settings > Modeling Profile） 59

6.2 默認設(shè)置>坐標(biāo)系（Default Settings > Coordinate Systems） 60

6.3 默認設(shè)置>整體視圖設(shè)置（Default Settings > General View Settings） 61

6.4字體（Default Settings > General View Settings > Font） 61

6.5顯示數(shù)

（Default Settings > General View Settings >Display of Numbers）   62

6.6 光源代碼編輯器

（Default Settings > General View Settings > Source Code Editor） 63

6.7 默認設(shè)置>文檔窗口（Default Settings > Document Windows） 63

6.8 默認設(shè)置>文檔窗口>1D視圖

（Default Settings > Document Windows > 1D Views） 66

6.9 默認設(shè)置>文檔窗口>2D視圖

Default Settings > Document Windows > 2D Views） 67

6.10 默認設(shè)置>文檔窗口>3D視圖

（Default Settings > Document Windows > 3D Views） 68

6.11 默認設(shè)置>文檔窗口>剩余文檔

（Default Settings > Document Windows > Legacy Documents） 68

6.12 默認設(shè)置>采樣對話框（Default Settings > Sampling Dialog） 69

6.13 性能（Performance） 69

6.14 性能>RAM消耗（Performance > RAM Consumption） 70

6.15 性能>多核（Performance > Multi-Core） 71

6.16 可選對話框（Optional Dialogs） 71

6.17 文件處理（File Handling） 72

6.18 經(jīng)典場追跡（Classic Field Tracing） 72

7 編程（Programming） 73

7.1 光源代碼編輯控制器（Source Code Editor Control） 74

7.2 模塊視圖（Module View） 76

7.3 使用Snippets光源代碼編輯器（Source Code Editor for Snippets） 78

7.4 最終用戶編程項目（Programmable Items for End Users） 84

8. 分布式計算（Distributed Computing） 85

8.1 服務(wù)器工具（Server Tools） 86

8.2 客戶端（Clients） 88

9 命令行參數(shù)（Command Line Arguments） 90

10 授權(quán)信息對話框（License Information Dialog） 92

第三章 結(jié)果文檔（Result Documents） 94

11 基本概念（Basic Concepts） 94

11.1 場量（Field Quantity） 94

11.2 數(shù)值縮放（Value Scaling） 95

11.3 標(biāo)記與選。∕arkers and Selections） 101

11.4 區(qū)域（Zoom） 109

11.5 縱橫比（Aspect Ratio） 110

11.6 復(fù)制到剪貼板（Copy View to Clipboard） 111

11.7圖形附加（ Graphics Add-Ons） 112

11.8 抑制數(shù)值相位影響（Suppressing Numerical Phase Artifacts） 115

12  諧波場和諧波場設(shè)置（Harmonic Fields and Harmonic Fields Sets） 116

12.1 諧波場數(shù)據(jù)（Harmonic Field Data） 116

13 數(shù)據(jù)陣列（Data Arrays） 122

13.1 數(shù)據(jù)陣列類型（Types of Data Arrays） 124

13.2 插值方法（Interpolation Methods） 125

13.3 外推模式（Extrapolation） 127

13.4 數(shù)據(jù)陣列輸入（Import of Data Arrays） 127

13.5 數(shù)據(jù)陣列視圖（Data Array View） 127

14 多色場設(shè)置視圖（Chromatic Fields Set View） 145

14.1 波長選擇（Wavelength Selection） 145

14.2 顏色模式（Color Mode） 146

14.3 最大亮度（Maximum Lightness） 146

14.4 工具欄（Toolbar (For the Preview in the Light Sources Catalog)） 148

15 脈沖與光場組件（Pulse and Field Component） 148

16 對象組合（Set of Objects） 150

16.1 區(qū)域視圖與對象選擇

（The View Area and Switching Between Objects） 150

17 光線分部視圖（Ray Distribution View） 151

17.1 3D視圖（3D View） 151

17.2 2D視圖（2D View） 154

17.3 模式選擇（Mode Selection） 158

17.4 光線著色（Coloring Rays） 158

18  級次集合視圖（Order Collection View） 159

19 衍射級次圖表（Diffraction Orders Diagrams） 160

19.1 選擇展示的衍射級次（Select Diffraction Orders to Show） 161

20 動畫試圖（Animation View） 162

20.1 功能區(qū)項目（Ribbon Items） 162

20.2 拼接動畫（Stitch Animations） 163

20.3 動畫選項（Animation Options）

164

21 區(qū)域（Regions） 16521.1 生成2D區(qū)域（Generating a 2D Region） 165

21.2 生成1D區(qū)域Generating a 1D Region 16821.3 區(qū)域視圖（Region View） 169

第四章 操作：數(shù)據(jù)處理（Manipulations:Processing Data） 17022 復(fù)振幅文檔操作（Manipulations of Complex Amplitude Documents） 170

22.1 數(shù)組-數(shù)組操作（Array - Array Operations） 17022.2 常數(shù)運算（Operations with Constant） 172

22.3 場量操作（Field Quantity Operations） 17322.4 幅度/實部操作（Amplitude / Real Part Manipulations） 173

22.5 相位操作（Phase Manipulations） 17422.6 側(cè)向位移（Lateral Displacement） 176

22.7 數(shù)組大小操作（Array Size Manipulations） 17622.8 采樣操作（Sampling Manipulations） 178

22.9 選擇相關(guān)操作（Selection Related Operations） 18122.10 偏振變化（Polarization Change） 182

22.11 雜項（Miscellaneous） 18622.12 轉(zhuǎn)換（Conversions） 188

22.13 傅里葉變換（Fourier Transform） 18923 諧波場操作（Manipulations of Harmonic Fields Sets） 189

23.1 采樣操作（Sampling Manipulations） 18923.2 提取工具（Extraction Tools） 189

23.3 成員諧波場（Accessing the Members of a Harmonic Fields Set） 19323.4 轉(zhuǎn)換（Conversions） 194

23.5 傅里葉變換（Fourier Transform） 19424 數(shù)據(jù)數(shù)組操作（Manipulations of Data Arrays） 194

24.1 不同類型的數(shù)據(jù)數(shù)組操作（Manipulations for Different Types of Data Arrays） 194

24.2 子集處理（Handling of Subsets） 19524.3 原始數(shù)據(jù)或復(fù)制數(shù)據(jù)操作

（Manipulate a Data Copy or the Original Data?） 19524.4 坐標(biāo)和插值設(shè)置（Editing the Coordinate and Interpolation Settings） 195

24.5 子集設(shè)置（Editing Subsets） 19724.6 數(shù)組-數(shù)組操作（Array-Array Operations） 199

24.7 使用常數(shù)操作（Operations with Constant） 20124.8 場量操作（Field Quantity Operations） 202

24.9 數(shù)值縮放（Value Scaling） 20324.10 相位操作（Phase Manipulations） 203

24.11 橫向位移（Lateral Displacement） 20424.12 數(shù)組大小操作（Array Size Manipulations） 204

24.13 采樣操作（Sampling Manipulations） 20624.14 選擇區(qū)域相關(guān)操作（Selection Related Operations） 207

24.15 雜項（Miscellaneous） 21024.16 設(shè)置單數(shù)據(jù)點（Editing Single Data Points） 211

24.17 轉(zhuǎn)換（Conversions） 21224.18 傅里葉變換（Fourier Transform） 212

24.19 圖形附加（Graphics Add-on） 21224.20 專家模式（Expert Mode） 212

25 多色諧波場操作（Manipulation of Chromatic Fields Sets） 21225.1 選擇相關(guān)操作（Selection Related Operations） 212

25.2 轉(zhuǎn)換（Conversions） 21325.3 圖形附加（Graphics Add-on） 213

25.4 專家模式（Expert Mode） 21326 脈沖和光場元件操作（Manipulations of Pulse and Field Components） 213

26.1 數(shù)組大小操作（Array Size Manipulations） 21326.2 轉(zhuǎn)換（Conversions） 213

26.3 傅里葉變換（Fourier Transform） 21326.4 圖形附加（Graphics Add-on） 214

27 級次集合操作（Manipulation of Order Collections） 21427.1 選擇相關(guān)操作（Selection Related Operations） 214

27.2轉(zhuǎn)換（ Conversions） 21428 區(qū)域操作（Manipulations of Regions） 214

28.1 編輯區(qū)域（Edit Regions） 21428.2 選擇相關(guān)操作（Selection Related Operations） 214

28.3 轉(zhuǎn)換（Conversions） 21429 數(shù)據(jù)數(shù)組操作（Manipulation of Sets of Data Arrays） 215

29.1 選擇相關(guān)操作（Selection Related Operations） 21529.2 轉(zhuǎn)換（Conversions） 215

29.3 圖形附加（Graphics Add-on） 21530 轉(zhuǎn)換（Conversions） 215

30.1 復(fù)振幅文檔轉(zhuǎn)換（Conversions for Complex Amplitude Documents） 21530.2 諧波場集轉(zhuǎn)換（Conversions for Harmonic Fields Sets） 216

30.3 數(shù)據(jù)數(shù)組轉(zhuǎn)換（Conversions for Data Arrays） 21730.4 多色場轉(zhuǎn)換（Conversion for Chromatic Fields Sets） 221

30.5 脈沖和場組件轉(zhuǎn)換（Conversions for Pulse and Field Components） 22130.6 級次集轉(zhuǎn)換（Conversion for Order Collections） 221

30.7 區(qū)域轉(zhuǎn)換（Conversion for Regions） 22230.8 數(shù)據(jù)數(shù)組集轉(zhuǎn)換（Conversions for Sets of Data Arrays） 222

31 傅里葉變換（Fourier Transforms） 22331.1 傅里葉變換（空間域）（Fourier Transform (Space)） 223

31.2 傅里葉變換（瞬時）（Fourier Transform (Temporal)） 22432 圖形附加（Graphics Add-Ons） 225

32.1 添加區(qū)域（Add Region） 22532.2 添加點云（Add Point Cloud） 225

32.3 添加橢圓偏振（Add Polarization Ellipses） 22532.4 添加列表（Edit List） 226

第五章 分類（Catalogs） 22733 分類對話框（Catalogs Dialog） 227

33.1 指定名稱和類別（Specify Name and Categories） 22933.2 輸出分類文件（Export to Catalog File） 229

33.3 輸入分類文件（Import from Catalog File） 23033.4 輸入舊版VirtualLab Fusion 分類

（Import of Catalogs of Older VirtualLab Fusion Versions） 23133.5 提取介質(zhì)中存放的材料或膜層（Extraction of Materials stored in Media or Coatings） 232

34 分類的應(yīng)用（Application of Catalog Entries） 23234.1 載入和編輯分類（Load and Edit of Catalog Entries） 232

34.2 應(yīng)用膜層（Application of Coatings） 23334.3 材料應(yīng)用（Application of Materials） 234

第六章 新建塊：介質(zhì)，材料，表面，…（Building Blocks:Media, Materials,Surfaces, …） 234

35 光學(xué)表面（Optical Surfaces） 23535.1 光學(xué)表面的編輯對話框（Edit Dialog for Optical Surfaces） 236

35.2 表面類型（Surface Types） 24435.3 表面視圖（Surface View） 266

36 光學(xué)鍍膜（Optical Coatings） 26636.1 光學(xué)鍍膜類型（Types of Optical Coatings）

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]]> <![CDATA[VirtualLab Fusion入門與進階實用教程-第二版]]>
前言

現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)包含了不同類型的光學(xué)元件，如折射、衍射、微透鏡陣列、光柵以及全息和自由曲面等；元件尺寸的跨度可能從納米量級到米量級。同時，系統(tǒng)的光源也可能是不同的類型，如連續(xù)光源或脈沖光源、相干或部分相干光源等。有效的光學(xué)模擬需要對復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)中的光源及光學(xué)元件精確建模，從而實現(xiàn)各種光學(xué)效應(yīng)的仿真再現(xiàn)，如干涉、衍射、相干、偏振以及矢量效應(yīng)等。

現(xiàn)代光學(xué)建模技術(shù)包含了幾何光學(xué)和物理光學(xué)兩大領(lǐng)域，幾何光學(xué)以費馬原理為基礎(chǔ)，通過折反定律來進行光線追跡，能夠快速實現(xiàn)整個系統(tǒng)地仿真，但忽略了衍射和矢量等波動光學(xué)效應(yīng)；物理光學(xué)通常以求解麥克斯韋方程組為主，如使用FDTD或者FEM等通用的全局麥克斯韋仿真求解器對整個系統(tǒng)進行求解，從而獲得完整的電磁場信息，但由于計算量大而無法對整個復(fù)雜系統(tǒng)進行仿真。

為了滿足現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)的建模需求，德國耶拿大學(xué)Prof. Wyrowski Frank開發(fā)了高速物理光學(xué)仿真軟件——VirtualLab Fusion，其集成了從幾何光學(xué)到物理光學(xué)的各種建模技術(shù)，如幾何光學(xué)算子、平面波角譜法、瑞麗索墨菲算子、薄元近似和傅里葉模態(tài)法等，既能夠使用第二代場追跡或經(jīng)典場追跡，從物理光學(xué)角度進行快速地仿真；也可以使用傳統(tǒng)的光線追跡，對系統(tǒng)進行分析。在VirtualLab中，我們根據(jù)場追跡的概念將系統(tǒng)分解成不同的區(qū)域，并選擇合適的麥克斯韋仿真求解器（建模技術(shù)）進行求解，之后通過序列或非序列方式將各個區(qū)域連接起來，從而達到對整個系統(tǒng)中求解麥克斯韋方程組的效果，以獲得完整的電磁場信息。另外，在7.3版本中我們引入了多種傅里葉變換算法，如經(jīng)典的快速傅里葉變換、半解析傅里葉變換以及幾何傅里葉變換以實現(xiàn)不同類型光場在實際域與頻率域間的快速轉(zhuǎn)換，這也進一步提高了模擬的效率。

目前，VirtualLab Fusion的光場追跡概念正在被越來越多的高校、研究所以及企業(yè)所接受，為了滿足越來越多用戶地學(xué)習(xí)需求，訊技特推出了《VirtualLab Fusion入門與進階實用教程》書籍，書中既包含了建模理論的介紹，又包含了大量逐步講解的實用案例，包羅了光學(xué)成像、激光傳輸、光學(xué)測量以及光束整形等領(lǐng)域。

期望通過此書，能夠幫助用戶快速地學(xué)習(xí)和掌握VirtualLab Fusion軟件，享受其為光學(xué)建模和仿真所帶來的便利與樂趣。

感謝訊技的工程師們在此書的編撰過程中所付出的努力，由于時間有限，書中難免會有不足之處，還請各位同行及用戶不吝指正。書中自帶光盤中有軟件試用安裝程序及各章的案例，有興趣讀者可依次深入研究，若有任何問題，可隨時與我們聯(lián)系。


目 錄



第一章 VirtualLab Fusion理論基礎(chǔ) 1
1.1 幾何光學(xué)和光線追跡 1
1.2 物理光學(xué)和電磁場仿真 2
1.2.1 統(tǒng)一電磁場仿真 3
1.2.2 電磁場仿真 6
第二章 VirtualLab Fusion安裝與更新 10
2.1 VirtualLab安裝與更新 10
2.2 VirtualLab 版本說明及系統(tǒng)配置要求 15
2.3安裝過程中可能遇到的問題 16
2.4 Windows高級系統(tǒng)設(shè)置推薦 18
2.5 C2V文件導(dǎo)出和V2C文件導(dǎo)入 20
第三章 VirtualLab Fusion快速入門 24
3.1 VLF圖形用戶界面介紹 24
3.2 光源 29
3.2.1 基本參數(shù)（Basic Parameters） 29
3.2.2 光譜參數(shù)（Spectral Parameters） 31
3.2.3 空間參數(shù)（Spatial Parameters） 34
3.2.4 偏振（Polarization） 36
3.2.5 模式選擇（Mode Selection） 37
3.2.6 采樣（Sampling） 39
3.3 光學(xué)元件 40
3.3.1 真實光學(xué)元件編輯對話框 40
3.3.2 球透鏡（Spherical Lens） 44
3.3.3 衍射光學(xué)元件（Diffractive Optical Element） 46
3.3.4 曲面（Curved Surface） 47
3.3.5 透鏡系統(tǒng)（Lens system） 47
3.3.6 其它類型光學(xué)元件 49
3.4 探測器 49
3.4.1 探測器通用界面 50
3.4.2 光路圖內(nèi)的探測器 51
3.4.3 諧波場和諧波場集探測器 52
3.4.4 數(shù)值陣列探測器 53
3.5 分析器 54
3.6 計算器 54
3.7 元件的位置和方向 55
3.7.1 光路元件 56
3.7.2 元件位置的定義 56
3.7.3 位置和方向確定規(guī)則 57
3.7.4 方向與位置的坐標(biāo)系統(tǒng) 57
3.7.5 輸出通道的方向 58
3.7.6 輸出通道的自動方向 58
3.7.7 坐標(biāo)斷點元件 59
3.7.8 位置和方向設(shè)置 59
3.7.9 光路視圖（定位） 61
3.7.10 角度定義 62
3.7.11 基本位置/方向與獨立位置/方向的對比：移動 64
3.7.12 基本位置/方向與獨立位置/方向的對比：傾斜 65
3.8 光學(xué)設(shè)置（Optical Setup） 65
3.8.1 新建光路圖 65
3.8.2 生成光學(xué)設(shè)置視圖&光學(xué)設(shè)置編輯窗口 66
3.8.3 光學(xué)設(shè)置視圖 68
3.8.4 光學(xué)設(shè)置編輯器 68
3.9 三種模擬引擎 70
3.9.1 球透鏡聚焦系統(tǒng) 70
3.9.2 三種引擎結(jié)果對比 71
3.10 參數(shù)運行（Parameter Run） 73
3.10.1 創(chuàng)建參數(shù)運行 73
3.10.2 參數(shù)指定界面 74
3.10.3 使用模式 75
3.10.4 探測器指定界面 75
3.10.5 結(jié)果界面 76
3.10.6 合并輸出 76
3.10.7 并行化和數(shù)據(jù)量 77
3.11 參數(shù)優(yōu)化（Parameter Optimization） 77
3.11.1 創(chuàng)建參數(shù)優(yōu)化 77
3.11.2 參數(shù)指定界面 78
3.11.3 探測器指定界面 78
3.11.4 參數(shù)約束窗口 79
3.11.5 通用設(shè)置窗口 79
3.11.6 結(jié)果界面 80
3.12 參數(shù)優(yōu)化和參數(shù)運行的應(yīng)用 80
第四章 光學(xué)成像系統(tǒng) 99
4.1  彗差的模擬 99
4.1.1 彗差概念 99
4.1.2 澤尼克多項式與塞德爾像差 100
4.1.3 彗差的模擬 100
4.2  F/4施密特望遠鏡波動光學(xué)分析 104
4.2.1 模擬任務(wù) 104
4.2.2 模型構(gòu)建 104
4.3  雙合消色差透鏡優(yōu)化設(shè)計 107
4.3.1 模擬任務(wù) 108
4.3.2 模型構(gòu)建 109
4.4  包含光柵元件的成像分析 113
4.4.1 系統(tǒng)描述 113
4.4.2 模型構(gòu)建 114
4.5 高級PSF和MTF計算 123
4.5.1 模擬任務(wù) 123
4.5.2 模型構(gòu)建 124
4.6  利用衍射透鏡校正色差 130
4.6.1 模擬任務(wù) 130
4.6.2 模型構(gòu)建 131
4.7  研究鬼像在準(zhǔn)直系統(tǒng)中的影響 139
4.7.1 模擬任務(wù) 139
4.7.2 模型構(gòu)建 140
第五章 激光系統(tǒng) 144
5.1  光束傳輸 144
5.1.1 利用物鏡對激光二極管像散光束進行準(zhǔn)直的分析 144
5.1.2 非球面透鏡后的聚焦研究 153
5.2  掃描系統(tǒng) 164
5.2.1 對使用非球面透鏡的激光掃描系統(tǒng)進行性能分析 164
5.3  FS脈沖建模 186
5.3.1 使用一個高數(shù)值孔徑離軸拋物面反射鏡對飛秒脈沖聚焦 186
5.4  晶體建模 193
5.4.1 激光晶體中壓力誘導(dǎo)的雙折射 193
第六章 光學(xué)測量 201
6.1  干涉儀模擬仿真 201
6.1.1 使用相干光的馬赫-澤德干涉儀 201
6.1.2 白光邁克爾遜干涉儀 214
6.1.3  F-P干涉儀 234
6.2  顯微鏡模擬仿真 243
6.2.1 高數(shù)值孔徑顯微鏡模擬仿真及研究 243
6.3  單色儀和光譜儀模擬仿真 255
6.3.1 切爾尼-特納單色儀—衍射效率分析 255
6.3.2 切爾尼-特納光譜儀—光譜分辨率及鈉雙譜線分析 267
第七章 光束整形 274
7.1 折射光學(xué) 274
7.1.1 設(shè)計一個折射光束整形器以生成一個圓形高帽光 274
7.2  衍射光學(xué) 284
7.2.1 規(guī)則分束器設(shè)計、結(jié)構(gòu)生成及結(jié)構(gòu)導(dǎo)出 285
7.2.2 將高斯光束整形成Donut模式 302
7.3 擴散器 314
7.3.1 設(shè)計一個擴散器以生成一個INFOTEK標(biāo)志 314
7.3.2 設(shè)計一個線性擴散器以生成線性聚焦光場 321
7.4  應(yīng)用單元陣列結(jié)構(gòu)實現(xiàn)光束整形 329
7.4.1 應(yīng)用棱鏡/光柵/反射鏡單元陣列對白光進行整形 329
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]]> <![CDATA[《VirtualLab Fusion物理光學(xué)實驗教程》]]>
前言

在物理光學(xué)中，認為光是一種電磁波。在光的電磁場理論基礎(chǔ)上，研究光在介質(zhì)中的傳播規(guī)律，如光的干涉、光的衍射、光的偏振等物理現(xiàn)象，進而研究這些規(guī)律和現(xiàn)象的應(yīng)用。它是一門經(jīng)典理論與近代技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用性很強的課程。由于學(xué)習(xí)物理光學(xué)需要具備較強的數(shù)學(xué)理論功底，并且對于物理光學(xué)中的概念和相關(guān)物理現(xiàn)象很難把握，因此使用物理光學(xué)仿真平臺搭建物理實驗?zāi)Ｐ停梢詭椭鷮W(xué)生更好的理解相關(guān)實驗內(nèi)容和實驗現(xiàn)象。

現(xiàn)代光學(xué)建模技術(shù)包含了幾何光學(xué)和物理光學(xué)兩大領(lǐng)域，幾何光學(xué)以費馬原理為基礎(chǔ)，通過折反定律來進行光線追跡，能夠快速實現(xiàn)整個系統(tǒng)地仿真，但忽略了衍射和矢量等波動光學(xué)效應(yīng)；物理光學(xué)通常以求解麥克斯韋方程組為主，如使用FDTD或者FEM等通用的全局麥克斯韋仿真求解器對整個系統(tǒng)進行求解，從而獲得完整的電磁場信息，但由于計算量大而無法對整個復(fù)雜系統(tǒng)進行仿真。

為了滿足現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)的建模需求，德國耶拿大學(xué)Prof. Wyrowski Frank開發(fā)了高速物理光學(xué)仿真軟件——VirtualLab Fusion，它利用先進的計算機數(shù)值模擬技術(shù)將物理光學(xué)中眾多具有復(fù)雜、抽象概念的實驗，通過簡單的流程圖操作形式進行建模，將物理實驗中不易得到的結(jié)果通過仿真展現(xiàn)出來，使得用戶可以脫離復(fù)雜、煩瑣的實驗搭建過程，從而更加直觀、方便的感受物理光學(xué)實驗中的各種光學(xué)現(xiàn)象，幫助用戶準(zhǔn)確理解物理光學(xué)的核心內(nèi)容。

VirtualLab Fusion軟件當(dāng)中集成了從幾何光學(xué)到物理光學(xué)的各種建模技術(shù)，如幾何光學(xué)算子、平面波角譜法、瑞利索墨菲算子、薄元近似和傅里葉模態(tài)法等，既能夠使用場追跡或經(jīng)典場追跡，從物理光學(xué)角度進行快速地仿真；也可以使用傳統(tǒng)的光線追跡，對系統(tǒng)進行分析。在VirtualLab中，我們根據(jù)場追跡的概念將系統(tǒng)分解成不同的區(qū)域，并選擇合適的麥克斯韋仿真求解器（建模技術(shù)）進行求解，之后通過序列或非序列方式將各個區(qū)域連接起來，從而達到對整個系統(tǒng)中求解麥克斯韋方程組的效果，以獲得完整的電磁場信息。另外，在軟件中我們引入了多種傅里葉變換算法，如經(jīng)典的快速傅里葉變換、半解析傅里葉變換以及幾何傅里葉變換以實現(xiàn)不同類型光場在時間域與頻率域間的快速轉(zhuǎn)換，這也進一步提高了模擬的效率。

目前，VirtualLab Fusion的光場追跡概念正在被越來越多的高校、研究所以及企業(yè)所接受，為了滿足越來越多用戶地學(xué)習(xí)需求，訊技特推出了《VirtualLab Fusion物理光學(xué)實驗教程》書籍，書中既包含了物理光學(xué)理論的介紹，又包含了大量逐步講解的實用案例，包羅了物理光學(xué)當(dāng)中干涉、衍射、晶體、偏振及傅里葉光學(xué)等方面的基礎(chǔ)物理實驗的詳細操作過程。
期望通過此書，能夠幫助用戶更好的理解物理光學(xué)基礎(chǔ)概念和實驗現(xiàn)象，并且可以學(xué)習(xí)和掌握VirtualLab Fusion軟件，享受其為光學(xué)建模和仿真所帶來的便利與樂趣。

感謝訊技的工程師團隊在此書的編撰過程中所付出的努力，由于時間有限，書中難免會有不足之處，還請各位同行及用戶不吝指正。書中自帶光盤中有軟件試用安裝程序及各章的案例，有興趣讀者可依次深入研究，若有任何問題，可隨時與我們聯(lián)系。


目錄

第一章 物理光學(xué)概念介紹 6
1.1 幾何光學(xué)和光線追跡 6
1.2 物理光學(xué)和光場追跡 6
1.3 電場、磁場以及坡印廷矢量 8
1.4 振幅、相位及實部和虛部 9
1.5 振幅、相位與偏振 10
1.6 菲涅爾公式 11
1.7 全反射 13
1.8 倏逝波 14
第二章 光的干涉及干涉系統(tǒng)建模仿真 16
2.1 牛頓環(huán)模擬仿真 16
2.1.1 牛頓環(huán)反射系統(tǒng)預(yù)覽 16
2.1.2 光源-平面波 16
2.1.3 牛頓環(huán)參數(shù) 16
2.1.4 模擬仿真步驟 17
2.1.5 總結(jié) 24
2.2  Fabry-Pérot標(biāo)準(zhǔn)具干涉 24
2.2.1 F-P標(biāo)準(zhǔn)具系統(tǒng)預(yù)覽 25
2.2.2 光源-球面波 25
2.2.3 F-P標(biāo)準(zhǔn)具參數(shù) 25
2.2.4 球透鏡參數(shù) 26
2.2.5 模擬仿真步驟 27
2.2.6 總結(jié) 39
2.3 斐索干涉儀 39
2.3.1 斐索干涉儀系統(tǒng)預(yù)覽 40
2.3.2 光源-球面波 40
2.3.3 準(zhǔn)直透鏡參數(shù) 40
2.3.4 光束分束器參數(shù) 41
2.3.5 參考面參數(shù) 42
2.3.6 測試面參數(shù) 42
2.3.7 成像透鏡 44
2.3.8 模擬仿真步驟 45
2.3.9 總結(jié) 55
2.4 楊氏雙縫干涉 56
2.4.1 楊氏雙縫干涉系統(tǒng)預(yù)覽 56
2.4.2 光源-高斯波 56
2.4.3 雙縫-可編程元件 57
2.4.4 模擬仿真步驟 57
2.4.5 總結(jié) 61
2.5 剪切干涉儀 61
2.5.1 入射面基本參數(shù) 62
2.5.2 準(zhǔn)直擴束基本參數(shù) 62
2.5.3 剪切平板基本參數(shù) 63
2.5.4 模擬仿真步驟 64
2.5.5 總結(jié) 71
2.6 馬赫-曾德爾干涉儀 72
2.6.1 馬赫-曾德爾干涉儀系統(tǒng)預(yù)覽 72
2.6.2 光源基本參數(shù) 72
2.6.3 擴束器參數(shù) 73
2.6.4 相位延遲元件 73
2.6.5 球透鏡基本參數(shù) 74
2.6.6 模擬仿真步驟 75
2.6.7 總結(jié) 84
2.7 邁克爾遜干涉儀 85
2.7.1 邁克爾遜干涉儀預(yù)覽 85
2.7.2 光源-高斯光 85
2.7.3 分束器元件參數(shù) 86
2.7.4 反射鏡基本參數(shù) 86
2.7.5 模擬仿真步驟 87
2.7.6 總結(jié) 94
第三章 光的衍射及衍射系統(tǒng)建模仿真 95
3.1 單縫衍射 95
3.1.1 光源類型—平面波 95
3.1.2 單縫基本參數(shù) 96
3.1.3 模擬仿真步驟 96
3.1.4 總結(jié) 102
3.2 矩孔衍射 102
3.2.1 光源模型—平面波 103
3.2.2 矩孔基本參數(shù) 103
3.2.3 模擬仿真步驟 104
3.2.4 總結(jié) 107
3.3 雙縫衍射及四縫衍射 108
3.3.1 雙縫衍射 108
3.3.2 光源模型—平面波 108
3.3.3 雙縫參數(shù) 109
3.3.4 模擬仿真步驟 109
3.3.5 總結(jié) 117
3.4 四縫衍射 117
3.4.1 四縫衍射原理圖 117
3.4.2 光源模型-平面波 117
3.4.3 四縫參數(shù) 118
3.4.4 模擬仿真步驟 118
3.4.5 總結(jié) 124
3.5 泊松亮斑 125
3.5.1 光源-高斯波 125
3.5.2 圓孔參數(shù) 126
3.5.3 模擬仿真步驟 126
3.5.4 參數(shù)掃描 129
3.5.5 總結(jié) 133
3.6 菲涅爾波帶片 133
3.6.1 光源-平面波 133
3.6.2 圓孔參數(shù) 134
3.6.3 模擬仿真步驟 134
3.6.4 參數(shù)掃描 138
3.6.5 總結(jié) 139
3.7 閃耀光柵 139
3.7.1 模擬仿真步驟 140
3.7.2 參數(shù)掃描 148
3.7.3 總結(jié) 151
第四章 光的偏振和晶體光學(xué) 152
4.1 偏振光的介紹及偏振態(tài)的描述 152
4.1.1 偏振光的介紹 152
4.1.2 偏振態(tài)的描述 152
4.1.3 線偏振光、徑向偏振光和角向偏振光的建模 153
4.2 偏振光的生成及馬呂斯定律 162
4.2.1 偏振光的生成 162
4.2.2 馬呂斯定律 163
4.3 偏振光的瓊斯矢量表示及偏振轉(zhuǎn)換 167
4.3.1 偏振光的瓊斯矢量表示 167
4.3.2 偏振器件的瓊斯矢量表示 167
4.3.3 偏振變換 168
4.4 單軸晶體的離散效應(yīng) 176
4.4.1 原理介紹 176
4.4.2 模擬仿真 177
4.5 單軸晶體會聚偏振光的干涉 184
4.5.1 模擬仿真 184
4.6 雙軸晶體的錐形折射效應(yīng) 190
4.6.1 模擬仿真 190
4.7 總結(jié) 197
第五章 傅里葉光學(xué)及全息光學(xué) 198
5.1 傅里葉光學(xué) 198
5.1.1 簡介 198
5.1.2 傅里葉透鏡 199
5.1.3 傅里葉變換性質(zhì) 199
5.1.4 透鏡的成像性質(zhì) 201
5.1.5 透鏡傅里葉變換性質(zhì)的模擬仿真 202
5.2 全息光學(xué) 206
5.2.1 全息照片的記錄 206
5.2.2 全息照片的再現(xiàn) 206
5.2.3 實驗裝置圖和參數(shù) 207
5.2.4 模擬仿真 209
5.2.5 總結(jié) 224
5.3 阿貝成像系統(tǒng) 224
5.3.1 阿貝成像簡介 224
5.3.2 阿貝-波特實驗 225
5.3.3 阿貝成像系統(tǒng) 226
5.3.4 模擬仿真 227
5.3.5 總結(jié) 235
5.4 4f濾波系統(tǒng) 235
5.4.1 簡介 235
5.4.2 光學(xué)系統(tǒng)模擬仿真 236
5.4.3 總結(jié) 243
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]]> <![CDATA[《基于Essential Macleod軟件的光學(xué)薄膜設(shè)計技術(shù)》（第二版 精裝）]]>
內(nèi)容簡介
Macleod軟件自帶的用戶手冊功能全面，其介紹涵蓋了軟件的方方面面，能夠使用戶快速的了解和熟悉軟件的基本操作。然而，為了順應(yīng)目前薄膜行業(yè)的需求，急需一本能夠契合軟件設(shè)計和實際加工需要的專業(yè)書籍，以能夠幫助薄膜領(lǐng)域的同行高效的完成相關(guān)工作，因此，我們特別推出了《基于Essential Macleod軟件的光學(xué)薄膜設(shè)計技術(shù)》。
《基于Essential Macleod軟件的光學(xué)薄膜設(shè)計技術(shù)》（原著第二版）是世界著名光學(xué)薄膜專家Macleod先生40多年豐富工作經(jīng)驗的總結(jié)，結(jié)合當(dāng)前市場占有率極高的光學(xué)薄膜設(shè)計與分析軟件Essential Macleod，其內(nèi)容豐富，實用性強。書中不僅有成熟的光學(xué)薄膜理論基礎(chǔ)、計算公式和分析方法，還有關(guān)于光學(xué)薄膜技術(shù)討論和解決方案以及全面考慮了薄膜的設(shè)計、分析、制造等各方面問題，如第8章中40個經(jīng)典案例分析。本書共設(shè)置21章節(jié)，首先，從光學(xué)薄膜的基本理論出發(fā)（第2章），為大家介紹了設(shè)計一個薄膜所必備的基礎(chǔ)知識。其次，在第3至第7章主要介紹了Macleod軟件的相關(guān)操作，以幫助大家在較短的時間快速熟悉軟件操作界面。最后，從第9章至21章開始重點闡述軟件中的反演工程、提取光學(xué)常數(shù)、公差分析、薄膜顏色、Runsheet、Simulator、Stack等功能及模塊如何與實際相結(jié)合，從而使大家將理論知識與實際經(jīng)驗結(jié)合起來，對實際鍍膜提出實用的建議，以減少設(shè)計時間并降低生產(chǎn)成本。
薄膜光學(xué)涵蓋范圍很廣，書中并附設(shè)計光盤和參考文獻，有興趣者可依此深入研究，為精準(zhǔn)起見，在不影響理解的情況下，盡最大可能保留原文意思。譯者希望本書能夠?qū)氖卤∧ば袠I(yè)的人員有所幫助，通過學(xué)習(xí)之后能夠較好地完成其所承擔(dān)的光學(xué)任務(wù)。然而由于個人能力之局限，書中錯誤紕漏之處在所難免，本書若有不周之處，尚請讀者不吝賜教。

訊技科技股份有限公司


目錄
Preface 1
內(nèi)容簡介 2
目錄 i
1  引言 1
2  光學(xué)薄膜基礎(chǔ) 2
2.1  一般規(guī)則 2
2.2  正交入射規(guī)則 3
2.3  斜入射規(guī)則 6
2.4  精確計算 7
2.5  相干性 8
2.6 參考文獻 10
3  Essential Macleod的快速預(yù)覽 10
4  Essential Macleod的特點 32
4.1  容量和局限性 33
4.2  程序在哪里？ 33
4.3  數(shù)據(jù)文件 35
4.4  設(shè)計規(guī)則 35
4.5  材料數(shù)據(jù)庫和資料庫 37
4.5.1材料損失 38
4.5.1材料數(shù)據(jù)庫和導(dǎo)入材料 39
4.5.2 材料庫 41
4.5.3導(dǎo)出材料數(shù)據(jù) 43
4.6  常用單位 43
4.7  插值和外推法 46
4.8  材料數(shù)據(jù)的平滑 50
4.9 更多光學(xué)常數(shù)模型 54
4.10  文檔的一般編輯規(guī)則 55
4.11 撤銷和重做 56
4.12  設(shè)計文檔 57
4.10.1  公式 58
4.10.2 更多關(guān)于膜層厚度 59
4.10.3  沉積密度 59
4.10.4 平行和楔形介質(zhì) 60
4.10.5  漸變折射率和散射層 60
4.10.4  性能 61
4.10.5  保存設(shè)計和性能 64
4.10.6  默認設(shè)計 64
4.11  圖表 64
4.11.1  合并曲線圖 67
4.11.2  自適應(yīng)繪制 68
4.11.3  動態(tài)繪圖 68
4.11.4  3D繪圖 69
4.12  導(dǎo)入和導(dǎo)出 73
4.12.1  剪貼板 73
4.12.2  不通過剪貼板導(dǎo)入 76
4.12.3  不通過剪貼板導(dǎo)出 76
4.13  背景 77
4.14  擴展公式-生成設(shè)計(Generate Design) 80
4.15  生成Rugate 84
4.16  參考文獻 91
5  在Essential Macleod中建立一個Job 92
5.1  Jobs 92
5.2  創(chuàng)建一個新Job（工作） 93
5.3  輸入材料 94
5.4  設(shè)計數(shù)據(jù)文件夾 95
5.5  默認設(shè)計 95
6  細化和合成 97
6.1  優(yōu)化介紹 97
6.2  細化 (Refinement) 98
6.3  合成 (Synthesis) 100
6.4  目標(biāo)和評價函數(shù) 101
6.4.1  目標(biāo)輸入 102
6.4.2  目標(biāo) 103
6.4.3  特殊的評價函數(shù) 104
6.5  層鎖定和連接 104
6.6  細化技術(shù) 104
6.6.1  單純形 105
6.6.1.1 單純形參數(shù) 106
6.6.2  最佳參數(shù)(Optimac) 107
6.6.2.1 Optimac參數(shù) 108
6.6.3  模擬退火算法 109
6.6.3.1　模擬退火參數(shù) 109
6.6.4  共軛梯度 111
6.6.4.1 共軛梯度參數(shù) 111
6.6.5  擬牛頓法 112
6.6.5.1 擬牛頓參數(shù)： 112
6.6.6  針合成 113
6.6.6.1 針合成參數(shù) 114
6.6.7 差分進化 114
6.6.8非局部細化 115
6.6.8.1非局部細化參數(shù) 115
6.7  我應(yīng)該使用哪種技術(shù)？ 116
6.7.1 　細化 116
6.7.2　 合成 117
6.8  參考文獻 117
7  導(dǎo)納圖及其他工具 118
7.1  簡介 118
7.2  薄膜作為導(dǎo)納的變換 118
7.2.1  四分之一波長規(guī)則 119
7.2.2  導(dǎo)納圖 120
7.3  用Essential Macleod繪制導(dǎo)納軌跡 124
7.4  全介質(zhì)抗反射薄膜中的應(yīng)用 125
7.5  斜入射導(dǎo)納圖 141
7.6  對稱周期 141
7.7  參考文獻 142
8  典型的鍍膜實例 143
8.1  單層抗反射薄膜 145
8.2  1/4-1/4抗反射薄膜 146
8.3  1/4-1/2-1/4抗反射薄膜 147
8.4  W-膜層 148
8.5  V-膜層 149
8.6  V-膜層高折射基底 150
8.7  V-膜層高折射率基底b 151
8.8  高折射率基底的1/4-1/4膜層 152
8.9  四層抗反射薄膜 153
8.10  Reichert抗反射薄膜 154
8.11  可見光和1.06 抗反射薄膜 155
8.12  六層寬帶抗反射薄膜 156
8.13  寬波段八層抗反射薄膜 157
8.14  寬波段25層抗反射薄膜 158
8.15十五層寬帶抗反射膜 159
8.16  四層2-1 抗反射薄膜 161
8.17  1/4波長堆棧 162
8.18  陷波濾波器 163
8.19 厚度調(diào)制陷波濾波器 164
8.20  褶皺 165
8.21  消偏振分光器1 169
8.22  消偏振分光器2 171
8.23  消偏振立體分光器 172
8.24  消偏振截止濾光片 173
8.25  立體偏振分束器1 174
8.26  立方偏振分束器2 177
8.27  相位延遲器 178
8.28  紅外截止器 179
8.29  21層長波帶通濾波器 180
8.30  49層長波帶通濾波器 181
8.31  55層短波帶通濾波器 182
8.32  47 紅外截止器 183
8.33  寬帶通濾波器 184
8.34  誘導(dǎo)透射濾波器 186
8.35  誘導(dǎo)透射濾波器2 188
8.36  簡單密集型光波復(fù)用（DWDM）濾波器 190
8.37  高級密集型光波復(fù)用技術(shù)（DWDM）濾波器 192
8.35  增益平坦濾波器 193
8.38  啁啾反射鏡 1 196
8.39  啁啾反射鏡2 198
8.40  啁啾反射鏡3 199
8.41  帶保護層的鋁膜層 200
8.42  增加鋁反射率膜 201
8.43  參考文獻 202
9  多層膜 204
9.1  多層膜基本原理—堆棧 204
9.2  內(nèi)部透過率 204
9.3 內(nèi)部透射率數(shù)據(jù) 205
9.4  實例 206
9.5  實例2 210
9.6  圓錐和帶寬計算 212
9.7  在Design中加入堆棧進行計算 214
10  光學(xué)薄膜的顏色 216
10.1  導(dǎo)言 216
10.2  色彩 216
10.3  主波長和純度 220
10.4  色相和純度 221
10.5  薄膜的顏色和最佳顏色刺激 222
10.6 色差 226
10.7  Essential Macleod中的色彩計算 227
10.8  顏色渲染指數(shù) 234
10.9  色差計算 235
10.10  參考文獻 236
11  鍍膜中的短脈沖現(xiàn)象(Short-Pluse Phenomena) 238
11.1  短脈沖 238
11.2  群速度 239
11.3  群速度色散 241
11.4  啁啾(chirped) 245
11.5  光學(xué)薄膜—相變 245
11.6  群延遲和延遲色散 246
11.7  色度色散 246
11.8  色散補償 249
11.9  空間光線偏移 256
11.10  參考文獻 258
12  公差與誤差 260
12.1  蒙特卡羅模型 260
12.2  Essential Macleod 中的誤差分析工具 267
12.2.1  誤差工具 267
12.2.2  靈敏度工具 271
12.2.2.1 獨立靈敏度 271
12.2.2.2 靈敏度分布 275
12.2.3  Simulator—更高級的模型 276
12.3  參考文獻 276
13  Runsheet 與Simulator 277
13.1  原理介紹 277
13.2  截止濾光片設(shè)計 277
14  光學(xué)常數(shù)提取 289
14.1  介紹 289
14.2  電介質(zhì)薄膜 289
14.3  n 和k 的提取工具 295
14.4  基底的參數(shù)提取 302
14.5  金屬的參數(shù)提取 306
14.6  不正確的模型 306
14.7  參考文獻 311
15  反演工程 313
15.1  隨機性和系統(tǒng)性 313
15.2  常見的系統(tǒng)性問題 314
15.3  單層膜 314
15.4  多層膜 314
15.5  含義 319
15.6  反演工程實例 319
15.6.1 邊緣濾波片的逆向工程 320
15.6.2 反演工程提取折射率 327
16  應(yīng)力、張力、溫度和均勻性工具 329
16.1  光學(xué)性質(zhì)的熱致偏移 329
16.2  應(yīng)力工具 335
16.3  均勻性誤差 339
16.3.1  圓錐工具 339
16.3.2  波前問題 341
16.4  參考文獻 343
17  如何在Function（模塊）中編寫操作數(shù) 345
17.1  引言 345
17.2  操作數(shù) 345
18  如何在Function中編寫腳本 351
18.1  簡介 351
18.2  什么是腳本？ 351
18.3  Function中腳本和操作數(shù)對比 351
18.4  基礎(chǔ) 352
18.4.1  Classes（類別） 352
18.4.2  對象 352
18.4.3  信息（Messages） 352
18.4.4  屬性 352
18.4.5  方法 353
18.4.6  變量聲明 353
18.5  創(chuàng)建對象 354
18.5.1  創(chuàng)建對象函數(shù) 355
18.5.2  使用ThisSession和其它對象 355
18.5.3 丟棄對象 356
18.5.4  總結(jié) 356
18.6  腳本中的表格 357
18.6.1  方法1 357
18.6.2  方法2 357
18.7 2D Plots in Scripts 358
18.8 3D Plots in Scripts 359
18.9  注釋 360
18.10  腳本管理器調(diào)用Scripts 360
18.11  一個更高級的腳本 362
18.12  <esc>鍵 364
18.13 包含文件 365
18.14  腳本被優(yōu)化調(diào)用 366
18.15  腳本中的對話框 368
18.15.1  介紹 368
18.15.2  消息框-MsgBox 368
18.15.3  輸入框函數(shù) 370
18.15.4  自定義對話框 371
18.15.5  對話框編輯器 371
18.15.6  控制對話框 377
18.15.7  更高級的對話框 380
18.16 Types語句 384
18.17 打開文件 385
18.18 Bags 387
18.13  進一步研究 388
19  vStack 389
19.1  vStack基本原理 389
19.2  一個簡單的系統(tǒng)——直角棱鏡 391
19.3  五棱鏡 393
19.4 光束距離 396
19.5 誤差 399
19.6  二向分色棱鏡 399
19.7  偏振泄漏 404
19.8  波前誤差—相位 405
19.9  其它計算參數(shù) 405
20  報表生成器 406
20.1  入門 406
20.2  指令(Instructions) 406
20.3  頁面布局指令 406
20.4  常見的參數(shù)圖和三維圖 407
20.5  表格中的常見參數(shù) 408
20.6  迭代指令 408
20.7  報表模版 408
20.8  開始設(shè)計一個報表模版 409
21  一個新的project 413
21.1  創(chuàng)建一個新Job 414
21.2  默認設(shè)計 415
21.3  薄膜設(shè)計 416
21.4  誤差的靈敏度計算 420
21.5  顯色指數(shù)計算 422
21.6  電場分布 424
后記 426
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]]> <![CDATA[書籍名稱：《Essential Macleod中文手冊》]]>
目  錄

ESSENTIAL MACLEOD光學(xué)薄膜設(shè)計與分析
第1章 介紹 ..........................................................1
第2章 軟件安裝 ..................................................... 3
第3章 軟件快速瀏覽 ....................................................... 6
第4章 軟件中的約定 ......................................................... 17
第5章 軟件結(jié)構(gòu) ............................................................... 21
第6章 應(yīng)用窗口 ................................................................. 44
第7章 設(shè)計窗口 .................................................................. 62
第8章 圖形窗口 .................................................................. 100
第9章 3D圖形窗口 .................................................................. 106
第10章 激活的圖形窗口 .................................................... 111
第11章 表格窗口 ................................................................. 116
第12章 優(yōu)化和綜合 ..................................................................120
第13章 材料管理 ........................................................................ 149
第14章 多層膜 ........................................................................... 167
第15章 分析和設(shè)計工具 ........................................................180
第16章 逆向工程 ................................................................ 200
第17章 報告生成器 ............................................................. 208
第18章 堆棧 ......................................................................... 213
第19章 功能擴展 .................................................................. 229
第20章 運行表單 .................................................................... 251
第21章 模擬器 ...................................................................... 271
第22章 DWDM助手 ............................................................. 284
第23章 MONITORLINK for EDDY LMC-10 .................................... 289
第24章 MONITORLINK for INFICON XTC .......................................... 297
第25章 MONITORLINK for LEYCOM IV with OMS3000 ..............301
第26章 MONITORLINK for Sycon STC .................................................307
第27章 MONITORLINK for SC Technology 820 ..................................... 311
第28章 MONITORLINK for APPLIED VISION PLASMACOAT ............... 312
第29章 軟件授權(quán)(License)系統(tǒng) ............................................................... 316

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]]> <![CDATA[激光領(lǐng)域書籍-《GLAD典型案例手冊》]]> 前言

GLAD是由美國Applied Optics Research（AOR）公司開發(fā)的一款專業(yè)的物理光學(xué)軟件，特別適用于激光領(lǐng)域各種光學(xué)現(xiàn)象的仿真和評估！軟件的開發(fā)者George Lawrence教授長期在光學(xué)領(lǐng)域排名NO.1的美國亞利桑那州立大學(xué)任教，在物理光學(xué)特別是激光領(lǐng)域擁有三十多年的研究經(jīng)驗。目前GLAD軟件已經(jīng)被國內(nèi)外眾多研究機構(gòu)和公司作為仿真評估工具廣泛使用。

GLAD使用復(fù)振幅來描述光束，采用快速傅里葉變換結(jié)合分步傅里葉算法進行傳輸分析，幾乎能對所有類型的激光系統(tǒng)進行分析，或?qū)ξ锢砉鈱W(xué)系統(tǒng)做完整的端-對-端的分析處理，還囊括各種激光增益模型、數(shù)種非線性過程和許多其它的激光及物理光學(xué)效應(yīng)。
GLAD的使用方法為調(diào)用內(nèi)部各類“積木”進行建模、傳輸和分析。積木的類型包括：用于進行系統(tǒng)和光束初始化的命令；用于表征各類像差和相位屏的命令；用于表征各類傳統(tǒng)光學(xué)元件的命令；用于表征各類非線性過程的命令；用于表征激光增益介質(zhì)的命令；用于光束參數(shù)診斷的命令；用于計算結(jié)果輸入、輸出的命令等。只要將不同類型的積木有機“組裝”起來就可以輕松實現(xiàn)任意光學(xué)系統(tǒng)的模擬。

GLAD的應(yīng)用領(lǐng)域包括：（1）包含傳統(tǒng)光學(xué)元件，如各種透鏡、反射鏡、棱鏡的光學(xué)系統(tǒng)的衍射傳輸分析；（2）光束質(zhì)量的分析和評價；（3）二元衍射光學(xué)元件的分析；（4）各種波導(dǎo)的分析；（5）激光系統(tǒng)的分析：無源腔性能分析，含各類增益介質(zhì)的有源腔分析；（6）多種非線性過程的模擬。

為了使廣大有志于采用GLAD進行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及仿真的師生及研究人員更加全面地了解GLAD的功能，熟悉GLAD的使用，本書從GLAD的案例手冊中精選了二十七個案例進行解讀，希望對于各位運用GLAD解決實際問題有所裨益。
不當(dāng)之處，敬請指正！


目錄
前言 2
1、傳輸中的相位因子與古伊相移 3
2、帶有反射壁的空心波導(dǎo) 7
3、二元光學(xué)元件建模 14
4、離軸拋物面聚焦過程模擬 21
5、大氣像差與自適應(yīng)光學(xué) 26
6、熱暈效應(yīng) 29
7、部分相干光模擬 34
8、諧振腔的優(yōu)化設(shè)計 43
9、共焦非穩(wěn)腔模擬仿真 47
10、非穩(wěn)環(huán)形腔模擬 53
11、含有錐形反射鏡的諧振腔 58
12、體全息模擬 63
13、利用全息圖實現(xiàn)加密和解密 68
14、透射元件中由熱效應(yīng)導(dǎo)致的波前畸變 75
15、拉曼放大器 80
16、瞬態(tài)拉曼效應(yīng) 90
17、布里淵散射散斑現(xiàn)象聚焦幾何模擬 97
18、高斯光束的吸收和自聚焦效應(yīng) 104
19、光學(xué)參量振蕩器 109
20、激光二極管泵浦的固體激光器 114
21、ZIG-ZAG放大器 122
22、多程放大器 133
23、調(diào)Q激光器 153
24、光纖耦合系統(tǒng)仿真 161
25、相干增益模型 169
26、諧振腔往返傳輸內(nèi)的采樣 181
27、光纖激光器 191
有興趣可以掃碼加微聯(lián)系]]> <![CDATA[激光諧振腔-《精通LASCAD 3.6》推出]]>

目  錄

第一章 LASCAD簡介 1
1.1 創(chuàng)始人簡介 1
1.2 主要功能 1
1.3 主要客戶 1
第二章 LASCAD的安裝、啟動以及系統(tǒng)要求 4
2.1 LASCAD的安裝 4
2.2 LASCAD的啟動 4
2.3 LASCAD對于系統(tǒng)的配置要求 5
第三章 計算方法 6
3.1 復(fù)高斯模式算法 6
3.2 有限元分析法（FEA） 6
3.3 基于光束傳輸程序的物理光學(xué)代碼（BPM） 6
第四章 LASCAD的各窗口 8
4.1 參數(shù)區(qū)窗口（Parameter Field） 8
4.1.1 X平面參數(shù)（x-Plane Parameter） 8
4.1.2 Y平面參數(shù)（y-Plane Parameter） 9
4.1.3 光欄（Apertures） 9
4.1.4 常規(guī)參數(shù)（General） 10
4.1.5 光斑尺寸 10
4.1.6 參數(shù)區(qū)（Parameter Field）窗口版面 11
4.2 高斯模式圖窗口 11
4.2.1 移動、插入和清理元件 13
4.3 主窗口（LASCAD） 14
4.3.1 下拉菜單 14
4.3.1.1 文件（File） 14
4.3.1.2 打印（Print） 14
4.3.1.3 打印到文件（Print to File） 15
4.3.1.4 復(fù)制到剪切板（Copy to Clipboard） 15
4.3.1.5 視圖（View） 15
4.3.1.6有限元分析（FEA） 16
4.3.1.7 CW激光功率（CW Laser Power） 16
4.4 新項目窗口（New Project） 17
4.4.1 駐波諧振腔選項：（Standing Wave Resonator） 17
4.4.2 環(huán)形諧振腔選項：（Ring Resonator） 17
4.4.3 光外部束選項：（Option: External Beam） 18
第五章 FEA分析簡介 19
5.1  FEA分析基本原理 19
5.2 晶體、泵浦光束和材料參數(shù)窗口（Crystal, Pump Beam, and Material Parameters） 19
5.2.1 模型（Models） 19
5.2.2 泵浦光（Pump Light） 20
5.2.3 邊界條件（Boundaries） 28
5.2.4 材料參數(shù)（Material parameters） 28
5.2.5 摻雜濃度和材料參數(shù)（Doping & Materials） 30
5.2.6 有限元分析選項 （FEA Options） 30
5.3 泵浦光分布窗口（Pump Profile） 32
5.4 二維數(shù)據(jù)模型和拋物線擬合窗口（2D Date Profile and Parabolic Fit) 32
5.5 三維視圖窗口（3D Visualizer） 35
第六章 基于ABCD矩陣的穩(wěn)定性分析 37
6.1 穩(wěn)定性圖表和穩(wěn)定性判據(jù)窗口（Stability Diagram and Stability Criterions） 37
6.2 在拖動條處的光束參量窗口（Beam Parameters at Drag Bar Position） 38
6.3 外部光束的入射條件窗口（Starting Conditions of External Beam） 39
6.4 高斯模式分布窗口（Gaussian Mode Profile） 40
6.5 波前彎曲窗口（Window：Curvature of Phase Front） 41
第七章 激光器輸出功率分析 42
7.1 激光輸出功率窗口（Laser Power Output） 42
7.2 準(zhǔn)三能級激光器的參數(shù)窗口（Parameters for Quasi-3-Level Lasers） 46
第八章 動態(tài)多模分析（Dynamic Multimode Analysis (DMA)） 48
8.1 簡介 48
8.2 多模速率方程 48
8.3 光欄和變反射率的反射鏡 50
8.4 激光輸出功率 51
8.5 光束質(zhì)量（Beam Quality） 52
8.6  Q開關(guān)分析（Q-Switch Analysis） 53
8.6.1 脈沖形狀 54
8.7 動態(tài)多模分析代碼的圖像用戶界面（The GUI of the DMA Code） 55
8.7.1 高斯模式選項（Tab "Gaussian Modes"） 55
8.7.2 速率方程選項（Tab "Rate Equations"） 56
8.7.3 連續(xù)操作（Tab “CW Operation”） 57
8.7.4 Q開關(guān)選項（Tab "Q-switch"） 57
8.7.5 光欄選項（Tab "Apertures"） 58
8.7.6 目錄和文件管理 60
第九章 光束傳輸程序（Beam Propagation Method (BPM)） 62
9.1 光束傳輸程序窗口（Beam Propagation Method） 62
9.2 腔迭代時的光束半徑和激光功率（Beam Radius and Laser Power versus Cavity Iteration） 64
9.3 腔迭代時的光束質(zhì)量窗口（Beam Quality versus Cavity Iteration） 65
9.4 右端反射鏡上的強度和相位窗口（Intensity and Phase at Right End Mirror） 65
9.5本征頻率光譜窗口（Spectrum of Eigenfrequencies） 66
9.6 本征模窗口（Eigenmodes） 66
9.7 光束傳輸程序（BPM）代碼窗口 66
第十章 綜合案例 68
10.1含端面泵浦棒的激光諧振腔模擬 68
10.2 含側(cè)面泵浦棒的激光諧振腔模擬 92
10.3 Yb:YAG薄片激光器模擬 119
10.4 Yb:YAG薄片激光器動態(tài)多模分析和調(diào)Q運轉(zhuǎn)模擬 133
附錄A 吸收系數(shù)的計算 146
附錄B 演示（demo）版的限制 149
附錄C 不同版本數(shù)LASCAD的新功能 150
有興趣可以掃碼加微聯(lián)系
]]> <![CDATA[光學(xué)工程仿真軟件－FRED操作手冊（上、下冊）]]> 光學(xué)工程仿真軟件－FRED操作手冊 全新改版（上）

前 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)軟件有了相當(dāng)長足的進步，對光學(xué)設(shè)計者而言，不僅要牢固掌握光學(xué)的理論知識，還要具備熟練的計算機操作和光學(xué)軟件的使用能力。光學(xué)專業(yè)設(shè)計軟件種類繁多，在非序列光追跡功能方面的表現(xiàn)亦各擅長。

FRED 是由美國 Photon Engineering 公司出品的光學(xué)引擎軟件。FRED可視化的人機接口將可使設(shè)計者在非常短的時間內(nèi)完成設(shè)計機構(gòu)的雛形，并驗證方案的準(zhǔn)確性、最大限度地模擬產(chǎn)品的實際工作情況、為客戶節(jié)約時間與資金投入。

本書系統(tǒng)的概述了FRED基本概念和基本方法，全書共20章節(jié)，分為上下冊，本書在第一版基礎(chǔ)上，新增并調(diào)整了部分章節(jié)的內(nèi)容，第1章增加了FRED名詞術(shù)語及用戶界面；在2章中新增加了M2高斯光束光源，光源方向類型新增激光二極管光束方向、強度分布的隨機光線方向和M2激光束方向；第3章新增了孔徑裁剪邏輯操作實例、16種棱鏡類型、幾何元件基元、布爾運算；第4章新增2種曲線類型：跑道曲線、非均勻有理樣條B曲線；第5章新增探測器實體及分析面尺寸設(shè)定。第6章新增腳本體散射及光線追跡膠合層；第7章新增三種新的鍍膜類型：取樣、1/4單層、腳本鍍膜；第8章新增5中散射模型：漫反射二項式、漫反射三項式、擴展 Harvey Shack散射、腳本散射、擴展腳本散射；第9章新增光線追跡菜單命名；第10章為新增內(nèi)容。第13章調(diào)整為表面類型，并新增了：線圈參數(shù)表面、焦點圓錐曲面、多面體表面、QBfs面、QCon面、直紋面、超高斯光束面、透鏡模塊面、表面模塊面；第16章新增優(yōu)化內(nèi)容；第18章新增7個實例，包括在散射、LED、雜散光、光纖耦合、衍射元件、腳本教程、卡塞格林望遠鏡的應(yīng)用。本手冊可做為初學(xué)者在學(xué)習(xí)FRED的參考書籍。為從事光學(xué)科研、設(shè)計、教學(xué)的科技人員、工程人員、廣大教師和高等院校有關(guān)專業(yè)的學(xué)生，及相關(guān)學(xué)科的科技工作者，提供一部有實用價值的工具書。

本書中存在的不足之處，敬請讀者不吝指正。  

    
作者
訊技光電科技有限公司
目  錄

第一章 FRED概述 1
1.1 WHAT IS FRED？ 1
1.2 FRED與傳統(tǒng)軟件之間有什么不同？ 1
1.3 FRED名詞術(shù)語 2
1.4 FRED用戶界面 7
第二章 光源 16
2.1 簡易光源 16
2.1.1 簡易光源的建立 16
2.1.2 復(fù)雜光源(簡易光源對話框內(nèi)) 17
2.1.3 準(zhǔn)直光源（平面波） 19
2.1.4 激光二極管光束（像散高斯） 22
2.1.5 激光光束（TEM00模式） 24
2.1.6 點光源 27
2.1.7 M2高斯光束 28
2.1.8 相干光 32
2.2 復(fù)雜光源 49
2.2.1復(fù)雜光源的創(chuàng)建與編輯 49
2.2.2創(chuàng)建新的與編輯/查看復(fù)雜光源對話框 51
2.2.3光源位置類型 51
2.2.3.1位圖 51
2.2.3.2格子平面（創(chuàng)建新的與編輯/查看復(fù)雜光源對話框） 54
2.2.3.3六角形平面 55
2.2.3.4 字符串光源 56
2.2.3.5光源文件的輸入 58
2.2.3.6隨機平面 60
2.2.3.6隨機字符串 60
2.2.3.7隨機表面 62
2.2.3.8隨機體積 63
2.2.3.9 用戶定義的光線 65
2.2.4方向類型 68
2.2.4.1像散焦距 68
2.2.4.2像散高斯光束 69
2.2.4.3焦點到/來自一點 70
2.2.4.4 多光源的角(平面波) 72
2.2.4.5 多光源的位置 73
2.2.4.6 角度范圍內(nèi)的隨機方向（光線） 74
2.2.4.7 球體內(nèi)的隨機方向（光線） 76
2.2.4.8 單向 77
2.2.4.9 角度空間內(nèi)構(gòu)成六角形格子點的方向（光線） 79
2.2.4.10 構(gòu)成線性格子點的方向（光線） 80
2.2.4.11 激光二極管光束方向 81
2.2.4.12根據(jù)強度分布的隨機光線方向 82
2.2.4.13 M2激光束方向 83
2.3 光源標(biāo)簽 84
2.3.1 相干 84
2.3.2 位置/坐標(biāo) 86
2.3.3 偏振 88
2.3.4 位置/方向 89
2.3.5 功率 93
2.3.6 視覺效果 94
2.3.7 波長 96
2.4 切趾光源 99
2.4.1 位置切趾 99
2.4.1.1振幅/相位掩模板 99
2.4.1.1.2 掩膜板大小 101
2.4.1.2 高斯切趾 101
2.4.1.3 R^n距離 104
2.4.1.4均勻 106
2.4.2 方向切趾 108
2.4.2.1 cos^n 或 sin^n 108
2.4.2.2逆朗伯 110
2.4.2.3高斯 113
2.4.2.4郎伯 115
2.4.2.5取樣（球形角） 118
2.4.2.6均勻 121
2.4.3光線導(dǎo)入選項 123
2.4.4數(shù)字化光源光譜 123
2.4.5部分相干 125
2.4.6 場重新取樣 125
2.4.7場重新取樣（圖形用戶界面） 126
第三章 幾何體議題與例子 128
3.1 創(chuàng)建新曲面 129
3.1.1 編輯/查看曲面 132
3.1.2 應(yīng)用孔徑，裁剪體與裁剪對象 134
3.1.2.1裁剪體與裁剪對象 137
3.1.2.2裁剪邏輯操作 139
3.1.3 應(yīng)用位置 149
3.1.4 應(yīng)用膠合 152
3.1.5 應(yīng)用光柵 154
3.1.6 曲面類型 161
3.1.7 應(yīng)用可視化屬性 164
3.1.8 應(yīng)用曲面變形 166
3.1.9 材料 171
3.1.10 散射特性 173
3.1.11 輔助數(shù)據(jù) 180
3.2 ASAP™導(dǎo)入 180
3.3 CAD導(dǎo)入 182
3.4創(chuàng)建幾何實體 186
3.4.1 透鏡導(dǎo)入 187
3.4.2 透鏡及反射鏡建立 190
3.4.3 從目錄中插入棱鏡 193
3.4.4 棱鏡 196
3.4.5 元件基元 200
3.4.6 布爾運算 207
3.5 新自定義元件 211
3.6 元件與自定義元件的比較 215
3.7 方向余弦 216
3.8 IGES對象類型標(biāo)號和標(biāo)題 217
第四章 曲線與基于曲線的曲面 225
4.1 曲線 226
4.2 曲面類型 234
4.3 復(fù)雜曲面孔徑：孔徑曲線集合 239
4.4 曲線可視化 256
第五章 分析面及其實例 257
5.1 創(chuàng)建分析平面 258
5.2 光線選擇標(biāo)準(zhǔn) 267
5.3 粘附分析平面 271
5.4 探測器實體 274
5.5 分析面尺寸 279
第六章 材料設(shè)定與定義 280
6.1 材料定義 281
6.2 材料類型 284
6.3 編輯/創(chuàng)建新取樣材料 287
6.4 編輯/創(chuàng)建新模型材料 295
6.5 添加體散射 300
6.5.1 Henyey-Greenstein散射 301
6.5.2 腳本體散射 303
6.6 材料吸收特性 305
6.7 光線追跡膠合層 308
第七章 鍍膜 310
7.1 新建鍍膜 311
7.2 應(yīng)用光線控制和鍍膜 318
7.3 編輯或創(chuàng)建新的一般取樣鍍膜 321
7.4 編輯或創(chuàng)建新的薄膜層鍍膜 330
7.5 未鍍膜（裸露）曲面 338
7.6 編輯或創(chuàng)建新的偏光器/波片鍍膜 342
7.7 取樣鍍膜（波長、R、T） 354
7.8 1/4波單層鍍膜 357
7.9 腳本鍍膜 358
8.1新建散射屬性 360
8.2編輯/創(chuàng)建新散射模型 371
8.2.1散射模型 – ABg 371
8.2.2散射模型 – 平滑黑色涂料 376
8.2.3散射模型 – Harvey-Shack 381
8.2.4散射模型 – 朗伯型 388
8.2.5散射模型 – Mie 393
8.2.6散射模型 – 列表數(shù)據(jù) 404
8.2.7散射模型 – K-系數(shù) 409
8.2.8散射模型 – Phong 413
8.2.9散射模型 – 薄片PSD 419
8.2.10散射模型 – 漫反射二項式 422
8.2.11散射模型 – 漫反射多項式 424
8.2.12散射模型 – 擴展 Harvey Shack 426
8.2.13散射模型 – 腳本散射 426
8.2.14散射模型 – 擴展腳本散射 430
第九章 光線追跡屬性 432
9.1 光線追跡控制 433
9.2 默認光線追跡控制 440
9.2.1默認光線追跡控制 – 允許全部 440
9.2.2默認光線追跡控制 – 暫停全部 444
9.2.3默認光線追跡控制 – 反射光譜 448
9.2.4默認光線追跡控制 –透射光譜 452
9.3 高級光線追跡 456
9.4 光線追跡菜單命令 462
第十章 光譜 463
10.1創(chuàng)建光譜命令 464
10.2光譜概述 465
10.2.1黑體 466
10.2.2高斯 468
10.2.3采樣 469


光學(xué)工程仿真軟件－FRED操作手冊 全新改版（下）



目  錄
第十一章 數(shù)字化工具： 472
鍍膜、材料、光源光譜與曲線 472
第十二章 重點采樣 480
12.1 如何進行重點采樣 480
12.2 自動計算散射重點采樣 483
12.3 分析散射重點采樣對話框 485
第十三章 表面類型 488
第十四章 波分解 550
第十五章 FRED內(nèi)的不同主題 556
15.1 偏振引起的色分離 556
15.2 高等孔徑對話框 560
15.3 圓形/正方形區(qū)域值對話框 563
15.4 實體陣列對話框 565
15.5 擬合數(shù)據(jù)到漫射二項式/多項式函數(shù)對話框 571
15.6 傅立葉變換分析 574
15.7 生成IES輸出對話框 575
15.8 全局腳本變量對話框 582
15.9 膠合曲面對話框 583
15.10 追跡目標(biāo)光線對話框 586
15.11 搜索供應(yīng)商目錄對話框 589
15.12 創(chuàng)建/編輯透鏡 591
15.13 新材料對話框 601
15.14 材料表/選擇對話框 606
15.16 新鏡面 607
第十六章 FRED菜單命令 612
16.1 文件 612
16.2 編輯 635
16.3 視圖 637
16.4 工具 642
16.5 3D視圖 655
16.6 光線追跡 679
16.7 創(chuàng)建 697
16.8 分析 717
16.9 優(yōu)化 762
16.10 幫助 768
第十七章 圖形參數(shù)設(shè)置 776
17.1 圖軸標(biāo)記對話框 776
17.2 鍍膜圖設(shè)置對話框 777
17.3 BSDF 3D圖設(shè)置對話框 779
17.4 改變FRED圖，軸和可視化屬性 783
17.5 背景網(wǎng)格對話框 797
第十八章 – 范例 803
例1 – FRED內(nèi)的MTF計算 803
例2 – 若丹明熒光粉（一種紅色熒光粉）6G 810
例3 – 偏振分離顏色 816
例4 – 反向散射 820
例5 – 光纖耦合 823
例6 – PETZVAL（匹茲伐）系統(tǒng)鬼像分析實例 853
例7 – 卡塞格倫望遠鏡 872
例8 – LED發(fā)光顏色優(yōu)化 908
例9 – 創(chuàng)建一個衍射光學(xué)元件 916
例10 – FRED腳本教程 924
第十九章 – 排錯驅(qū)動器與顯卡問題 930
第二十章 – FRED與SAFENET兼容 935

對此書感興趣可以掃碼加微聯(lián)系
]]> <![CDATA[液晶顯示-TechWiz LCD 1D中文手冊]]>
目 錄
前言 1
概述 1
第一部分 安裝程序 2
1 安裝 TechWiz LCD 1D 程序 2
2 安裝許可證服務(wù)器程序 4
3 申請許可證 6
3.1 使用Host ID 程序 6
3.2 使用 Imtools 程序 7
4 安裝 Hardlock 驅(qū)動程序 9
5 設(shè)置許可證（License） 12
5.1 注冊License 12
5.1.1 評估License 12
5.1.2 浮動許可 14
5.2檢查許可證服務(wù)器狀態(tài) 21
6 配置防火墻 24
6.1 Window 7, Window 8 , Window 10 24
6.2 Window XP 29
第二部分 使用程序 32
1 TechWiz DB模塊 32
1.1TechWiz DB模塊界面配置 32
1.1.1 列表 32
1.1.2 管理項目 33
1.1.3 項目類型 33
1.1.4 信息窗口 34
1.1.5 選項 34
1.2 材料數(shù)據(jù)庫（Material DB） 39
1.2.1 LC 44
1.2.2 Insulator 53
1.2.3 Metal 55
1.2.4 Polarizer 64
1.2.5 Retarder 67
1.2.6 Color Filter 70
1.3層數(shù)據(jù)庫（Layer DB） 74
1.3.1 單層 76
1.3.2 Group Layer 82
1.3.3 AxoScan Layer 94
1.3.4 Multi-domain Analysis 96
1.4 光源數(shù)據(jù)庫（Light Source DB） 99
1.4.1 Luminance標(biāo)簽 104
1.4.2 Spectrum標(biāo)簽 106
1.5 信號數(shù)據(jù)庫（Signal DB） 107
1.5.1 Signal欄 109
1.6 灰度數(shù)據(jù)庫(Gray Scale DB) 113
1.6.1 Gray Scale 欄 115
1.7 TFT 模型數(shù)據(jù)庫（TFT Model DB） 116
1.7.1 Model Parameter欄 119
1.7.2 Ids(Current) 欄 119
1.7.3 Channel Capacitance選項卡 120
2 TechWiz LCD 1D 122
2.1 注冊許可證 122
2.2 TechWiz LCD 1D界面布局 124
2.2.1 主菜單 124
2.2.2 工具欄 139
2.2.3 DB Explorer 139
2.2.4 Stack List 140
2.2.5 Properties 140
2.2.6 Output File [*.t1d] 141
2.2.7 Output 141
2.2.8 Status Bar 141
3 使用 TechWiz LCD 1D 142
3.1 創(chuàng)建項目 142
3.1.1 創(chuàng)建新項目 142
3.1.2 打開 143
3.2 定義TechWiz LCD 1D結(jié)構(gòu) 143
3.2.1 定義結(jié)構(gòu) 143
3.2.2 設(shè)置膜層屬性 146
3.2.3 輸入層信息的方法 147
3.3 Properties 147
3.3.1 光源屬性 147
3.3.2偏光片屬性 152
3.3.3液晶屬性 154
3.3.4 絕緣體屬性 159
3.3.5金屬屬性 161
3.3.6 延遲器屬性 165
3.3.7 彩色濾光片屬性 168
3.3.8 膜層組屬性 171
3.3.9 多疇層屬性 172
3.4變量 173
3.4.1定義變量的方法 174
3.5 Run 175
4 TechWiz LCD 1D Viewer 176
4.1 創(chuàng)建一個 TechWiz LCD 1D 文件 176
4.2 TechWiz LCD 1D Viewer 窗口布局 177
4.2.1 Main Menu 177
4.2.2 Toolbar 199
4.2.3 Result Panel 200
4.2.4 Control Panel 201
4.3 結(jié)果 & 控制面板 202
4.3.1 Graph 202
4.3.2 Polar Chart 217
4.3.3 顏色 226
4.3.4 Gamma 236
4.3.5 Image 242
4.3.6  3D Graph 246
4.3.7 Director 253
5 TechWiz Polar 260
5.1 TechWiz Polar屏幕布局 260
5.1.1 主菜單 261
5.1.2 工具欄 266
5.1.3 DB Explorer 266
5.1.4 Project 267
5.1.5 Stack List 267
5.1.6 Input Light 274
5.1.7 Output File 275
5.1.8 Wavelength & Viewing Angle 275
6 Polar Viewer 277
6.1 創(chuàng)建 TechWiz Polar 文件 277
6.2 TechWiz Polar Viewer屏幕布局 277
6.2.1 主菜單 278
6.2.2 工具欄 287
6.2.3 Control Panel 288
6.3 TechWiz Polar Results Analysis 289
6.3.1 龐加萊球 289
6.3.2 電場波 299
6.3.3 Retardance 302
6.3.4 Transmittance 314
7 Real-time 315
7.1 Real-time屏幕界面 315
7.1.1 Stack List 316
7.1.2 Input Light 319
7.1.3 Wavelength & Viewing Angle 320
7.1.4 Selected Layer 321
7.2 Real-time Viewer 324
7.2.1 Variable 325
7.2.2 電場波 325
7.2.3 龐加萊球 326
第三部分 常見問題 333
1 安裝 333
2 使用 TechWiz LCD 1D程序 334
第四部分 附錄 342
A 創(chuàng)建 TechWiz LCD 1D 結(jié)構(gòu)的示例 342
A.1 創(chuàng)建偏光片 342
A.2 創(chuàng)建玻璃層 343
A.3 創(chuàng)建像素和公共電極 344
A.4 創(chuàng)建 LC 層 345
A.5 定義背光
B 多疇 347
B.1 創(chuàng)建多疇結(jié)構(gòu) 347
B.1.1 創(chuàng)建膜層組 347
B.1.2 創(chuàng)建多疇層 349
B.1.3 運行 350
C 顏色分析 351
C.1 使用彩色濾光片創(chuàng)建結(jié)構(gòu) 351
C.1.1 定義彩色濾光片數(shù)據(jù)庫 351
C.1.2 R/G/B彩色濾光片的相同結(jié)構(gòu) 352
C.1.3 R/G/B彩色濾光片的不同比例條件 353
C.1.4 R/G/B彩色濾光片的不同結(jié)構(gòu) 355
C.2 顏色分析 358
D  3D 顯示 361
E 半透反式模擬 363
E.1 定義反射的材料 363
E.2 定義半透反式結(jié)構(gòu) 364
E.3 結(jié)果分析 366
F 折射率窗口 368
F.1 使用柯西常量或塞爾邁爾常數(shù) 368
F.2 擬合功能 370
有興趣可以掃碼加微聯(lián)系
]]> <![CDATA[LITESTAR 4D中文手冊]]>

目  錄
Litestar 4D v. 4.00(PV) 1
1 Photoview-光度管理 2
1.1 介紹和訪問 2
1.2 將Litestar 10中光度文檔（fotom.fdb）轉(zhuǎn)化為新的Litepack格式 3
1.3 打開和導(dǎo)入文件 4
2 下拉菜單 5
2.1 文件菜單 5
2.2 編輯菜單 7
2.3 選項菜單 7
2.4 查看菜單 8
3 圖標(biāo)欄 8
4 配置和批處理 9
4.1 常規(guī)選項 9
4.2 字體選項 11
4.3 默認標(biāo)準(zhǔn)光照度設(shè)置 12
4.4 IESNA選項 13
4.5 FDB -OXL/圖像 13
4.6 Dir對Dir 14
5 打印 15
5.1配置自定義打印輸出 15
6 加入光度計 16
7 圖像和表格 TABS 17
7.1 常規(guī)數(shù)據(jù) 18
7.2 光度強度表 21
7.3 處理強度表 22
7.4 極坐標(biāo)圖和直角坐標(biāo)圖 26
7.5 UGR 眩光評估 27
7.6 Söllner眩光圖 27
7.7 IPEA能源效率和評估 28
7.8 歐盟no.874/2012標(biāo)準(zhǔn)（燈和燈具） 29
7.9 光度實體視圖和旋轉(zhuǎn) 30
7.10 光束開口 31
7.11 數(shù)據(jù)分類 31
7.12 CIE利用率系數(shù) 32
7.13 標(biāo)準(zhǔn)光照度圖 33
7.14 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)光強度圖 34
7.15高級屏幕選項 34
7.16亮度表和圖像 35
7.17道路分類 36
7.18道路分類 IES TM-15 36
7.19 緊急距離評估 37
Litestar 4D v. 4.00(LD) 39
1 Lisdat目錄數(shù)據(jù)管理 40
1.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 40
1.2 OxyData.MDB 41
1.3 介紹和訪問 43
2 制造商窗口 44
3 自動產(chǎn)品管理 45
3.1界面窗口 45
3.2重命名制造商 46
3.3刪除制造商 46
3.4 Litepack (OXL) import - OXC import 47
3.5 LDT / IES進口 48
3.6 LDT/IES > Litepack （OXL）轉(zhuǎn)換 48
3.7驗證鏈接 49
3.8使用產(chǎn)品數(shù)據(jù)修改Litepack (OXL) 49
3.9使用燈數(shù)據(jù)修改Litepack (OXL) 50
3.10轉(zhuǎn)換FDB > Litepack (OXL) 50
3.11數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入 50
4 手工產(chǎn)品管理 51
5 創(chuàng)建目錄 52
5.1選項類型 52
5.2一般數(shù)據(jù)選項卡 54
5.3電氣參數(shù)選項卡 55
5.4機械參數(shù)選項卡 56
5.5光度參數(shù)選項卡 57
5.6能量參數(shù)選項卡 58
5.7規(guī)范和標(biāo)志標(biāo)簽 59
5.8媒體標(biāo)簽（鏈接產(chǎn)品） 60
5.9媒體選項卡 – 如何鏈接文件 62
5.10備注標(biāo)簽 63
6 橋梁 Excel 文件 64
Litestar 4D v. 4.00(LC) 66
1 Litestar 4D照明設(shè)計 67
2 配置 68
2.1所需最低的電腦配置 68
2.2程序限制 68
3 開始 68
3.1程序安裝和啟動 68
3.2啟動程序 69
4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及更新 69
5 項目逐步開展 71
5.1自由項目 72
6 拖放 74
7 簡介 75
7.1基礎(chǔ)概念 76
8 笛卡爾參考和燈具瞄準(zhǔn) 77
8.1直角坐標(biāo)軸和設(shè)計網(wǎng)格 77
8.2相對笛卡爾軸和燈具 77
8.3光度實體 78
9 主屏幕 78
10 下拉菜單欄和圖標(biāo)欄 79
10.1文件菜單 79
10.2文件圖標(biāo)欄 81
10.3模式菜單 81
10.4模式的圖標(biāo)欄 82
10.5編輯菜單 82
10.6編輯圖標(biāo)欄 83
10.7修改菜單 83
10.8垂直圖標(biāo)欄 84
10.9創(chuàng)建菜單 85
10.10創(chuàng)建圖標(biāo)欄 86
10.11計算菜單 87
10.12計算圖標(biāo)欄 87
10.13結(jié)果圖標(biāo)欄 88
10.14工具菜單 88
10.15視圖菜單 89
10.16垂直圖標(biāo)欄 89
10.17鏈接菜單 89
10.18幫助菜單 90
11 設(shè)計區(qū)域中的菜單欄 91
11.1視圖菜單 91
11.2視圖菜單 91
11.3結(jié)果菜單 92
12 項目列表選項卡 92
12.1場景 92
12.2燈具 93
12.3材料 93
12.4結(jié)果 94
13 庫和屬性選項卡 95
13.1特性 95
13.2對象和燈具層 95
13.3庫 96
14 快捷鍵 98
14.1用于修改的快速選擇鍵 98
14.2用于管理操作設(shè)計區(qū)域的快速選擇鍵 98
14.3區(qū)域設(shè)計的快速選擇鍵 98
15 操作設(shè)計區(qū) 99
16 創(chuàng)建計算區(qū)域 100
16.1創(chuàng)造一個內(nèi)部/外部環(huán)境 100
16.2插入彎曲的墻 101
16.3房間參數(shù)定義 102
16.4插入 2D .DXF 文件 103
17 創(chuàng)建工作平面 105
17.1創(chuàng)建矩形或不規(guī)則工作平面 105
18 修改區(qū)域、拉伸對象和工作平面 106
19 插入窗口 109
20 插入對象 110
21 對象和材質(zhì)編輯器 113
21.1對象編輯器 113
21.2材質(zhì)編輯器 115
21.3紋理 116
22 燈具的插入 117
23 同時更換多個燈具 119
24 燈具和濾光器編輯器 119
24.1燈光編輯器 119
24.2更換燈具 120
25 創(chuàng)建最喜歡的燈具列表 121
26 將.OXL文件鏈接到照射器的3D模型 122
26.1 3D坐標(biāo) 123
26.2表面 123
26.3 OXL編輯器 124
26.4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 125
27 內(nèi)部/外部向?qū)С绦?125
27.1設(shè)置空間參數(shù) 125
28 分組插入照射器 126
28.1按行和列添加照射器 128
28.2總通量法 129
29 轉(zhuǎn)換 130
29.1移動 130
29.2旋轉(zhuǎn) 131
29.3比例 132
29.4目標(biāo) 133
30 對象復(fù)制 134
30.1復(fù)制 134
30.2網(wǎng)格位置 134
30.3圓的位置 135
30.4線條的位置 136
31 自然光的計算 138
31.1指南針 138
31.2插入傳感器 139
32 計算 140
32.1計算設(shè)置 140
32.2插入觀測點 141
32.3可用計算列表 142
33 結(jié)果可視化 144
34 渲染 145
34.1動態(tài)渲染 145
34.2光線追跡 147
35 應(yīng)急照明計算 149
35.1緊急參數(shù)設(shè)置 150
35.2插入項目元素 150
35.3結(jié)果計算和可視化 153
35.4自動插入燈具（僅適用于Emergency Plus許可）。 154
36 道路的計算 156
36.1道路引導(dǎo)教程 156
36.2高級公路 - 公路 160
36.3高級道路—燈具 163
36.4符合EN13210-2015標(biāo)準(zhǔn)的能源性能指標(biāo) 166
37 隧道計算 168
37.1項目的各個步驟 168
37.2引導(dǎo)項目 169
37.3高級隧道－道路 174
37.4高級隧道 - 燈具 176
37.5結(jié)果 178
38 亮度曲線 180
38.1 Adrian圖 180
38.2主菜單 180
38.3操作菜單 181
38.4項目數(shù)據(jù)選項卡 181
38.5圖像選項卡 — Adrian圖 183
38.6情形選項卡 — 亮度曲線 186
38.7打印曲線 187
39 打印 188
39.1定制打印輸出并選擇標(biāo)識 189
40 腳本語言 190
40.1線性結(jié)構(gòu) 190
40.2邏輯行 190
40.3物理行 190
40.4顯式行加入 191
40.5隱線加入 191
40.6空白行 192
40.7 ccc縮進 192
40.8創(chuàng)建操作指導(dǎo) 192
40.9層指令 193
40.10文件說明 193
40.11 c定位的說明 194
40.12輸出指令 195
40.13屬性說明 196
40.14計算說明 196
40.15可視化的指令 196
40.16示例 197
40.17參考書目-印刷書籍 198
40.18參考書目-開源材料 198
Litestar 4D v. 4.00(LW) 199
1 Liswin交互式電子目錄 200
1.1介紹和訪問 200
2 拖放 201
3 下拉菜單欄 201
3.1文件菜單 201
3.2查看菜單 202
3.3功能菜單 202
3.4鏈接菜單 202
3.5數(shù)據(jù)菜單 203
3.6關(guān)于…菜單 203
4 圖標(biāo)欄–下拉菜單選擇 204
5 圖標(biāo)欄 204
6 產(chǎn)品數(shù)據(jù)選項卡 205
6.1一般數(shù)據(jù)1-2 205
6.2光度參數(shù) 205
6.3電氣參數(shù) 205
6.4燈具電氣參數(shù) 205
6.5緊急參數(shù) 206
6.6機械參數(shù)1-2 206
6.7能量參數(shù) 206
6.8規(guī)范和標(biāo)記 206
6.9文本 206
7 制造商窗口 206
8 添加并選擇制造商 207
9 Liswin配置 207
10 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 210
11 產(chǎn)品列表 211
11.1可用功能 212
12 本地產(chǎn)品搜索 213
12.1樹搜索 213
12.2局部參數(shù)化產(chǎn)品搜索 215
13 通過網(wǎng)頁數(shù)據(jù)搜索和更新 217
13.1互聯(lián)網(wǎng)參數(shù)化產(chǎn)品搜索 217
13.2生產(chǎn)商網(wǎng)頁目錄 219
14 自動數(shù)據(jù)更新檢查 220
15 數(shù)據(jù)插件 221
15.1數(shù)據(jù)插件導(dǎo)入 221
16 創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)表 222
16.1主屏幕 223
16.2燈具窗口 223
16.3圖像窗口 224
16.4附件窗口 224
16.5屬性窗口 224
17 創(chuàng)建產(chǎn)品列表 225
18 從數(shù)據(jù)庫中刪除產(chǎn)品 226
19 導(dǎo)出OXL/OXC 227
20 管理價格列表 228
20.1價格列表窗口 228
20.2導(dǎo)入導(dǎo)出價目表 229
21 管理貨幣 230
22 估算模塊（創(chuàng)建度量計算） 231
22.1簡介 231
22.2下拉菜單 231
22.3預(yù)算菜單 232
22.4報價菜單 232
22.5鏈接菜單 233
22.6圖標(biāo)欄 233
22.7插入一個新項目/子項目 234
22.8從Litecalc和Liswin導(dǎo)入項目列表 235
22.9手動管理產(chǎn)品列表 236
22.10可視化與子項目相關(guān)的列表 237
22.11創(chuàng)建報價 239
Litestar 4D v. 4.00(WG) 241
1 網(wǎng)絡(luò)目錄–網(wǎng)絡(luò)交互式電子目錄 242
1.1介紹和訪問 242
2 尋找方法 243
2.1按技術(shù)數(shù)據(jù)搜索 243
2.2從列表中搜索 244
2.3按類型搜索 244
3 觀察模式 245
3.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)表格 245
3.2拖放 245
3.3技術(shù)數(shù)據(jù)表格 246
3.4技術(shù)表格設(shè)置 246
Litestar 4D v. 3.00(OXL) 248
1 一般特征 249
2 結(jié)構(gòu) 249
2.1頁眉 249
2.2數(shù)據(jù) 250
2.3層次結(jié)構(gòu) 254
2.4技術(shù)表 256
3 OXL網(wǎng)格規(guī)格 260
3.1簡介 260
3.2字段說明 261
4 橋梁Excel文件 264
有興趣可以掃碼加微聯(lián)系]]> <![CDATA[光波導(dǎo)《OptiBPM入門教程》]]> 前  言

隨著時代的發(fā)展，人們對光網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求越來越高，光通信網(wǎng)絡(luò)也越來越復(fù)雜。各類光通信系統(tǒng)中，存在著許多的波導(dǎo)類元件，如分束器，耦合器，復(fù)用器，AWG等，這些元件在整個光通信系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。而此類光波導(dǎo)器件研發(fā)人員，可以使用OptiBPM來對相關(guān)的元器件進行模擬分析與設(shè)計，這可以大大降低時間成本和物料成本。

OptiBPM是基于光束傳輸算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及標(biāo)量BPM）來模擬光通過任意波導(dǎo)介質(zhì)（各向同性與各向異性）。并可使用合適的數(shù)值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，來進行計算，計算過程中可以使用合適的邊界條件，如TBC和PML邊界條件，以完成整個波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的仿真和分析，獲得任意位置處的電磁場分布。

通過OptiBPM，科研人員可以同時觀察近場分布（包含幅度、相位等），檢測輻射以及方向場（Guided Field）。OptiBPM能夠提升科研人員在波導(dǎo)器件設(shè)計的效率，減小風(fēng)險并降低整體研發(fā)產(chǎn)品成本。

本書詳細描述了各類光波導(dǎo)模型的創(chuàng)建以及分析方法，旨在幫助OptiBPM軟件初學(xué)者快速學(xué)會常用的軟件功能。本書主要參考OptiWave公司發(fā)布的案例以及相關(guān)操作手冊翻譯整理而成。

本書第一章主要介紹了軟件的安裝方法以及軟件的開發(fā)背景，第二~十三章，分別描述了如何創(chuàng)建以及分析常見的波導(dǎo)類器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、電光調(diào)制器、Chip-to-Fiber對接耦合器、馬赫澤德干涉儀等，并包含了創(chuàng)建各類波導(dǎo)的方法和分析方法，如參數(shù)掃描，腳本自定義等。第十四章主要描述了如何將OptiBPM設(shè)計的元器件，導(dǎo)入到OptiSystem（一款光通信系統(tǒng)模擬仿真軟件）中做聯(lián)合仿真，可以查看此元器件在光通信系統(tǒng)中的具體行為。

《OptiBPM入門指南》，是由上海訊技光電工程師翻譯整理而來，譯者希望本書能夠?qū)ptiBPM的使用者有所幫助，通過學(xué)習(xí)后能夠較好的掌握OptiBPM軟件的基本使用方法。由于譯者水平有限，書中錯誤紕漏之處在所難免，敬請同行讀者批評和指正

上海訊技光電科技有限公司
2021年4月

目 錄

1 入門指南 4

1.1 OptiBPM安裝及說明 4

1.2 OptiBPM簡介 5

1.3 光波導(dǎo)介紹 8

1.4 快速入門 8

2 創(chuàng)建一個簡單的MMI耦合器 28

2.1 定義MMI耦合器材料 28

2.2 定義布局設(shè)置 29

2.3 創(chuàng)建一個MMI耦合器 31

2.4 插入input plane 35

2.5 運行模擬 39

2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模擬結(jié)果 43

3 創(chuàng)建一個單彎曲器件 44

3.1 定義一個單彎曲器件 44

3.2 定義布局設(shè)置 45

3.3 創(chuàng)建一個弧形波導(dǎo) 46

3.4 插入入射面 49

3.5 選擇輸出數(shù)據(jù)文件 53

3.6 運行模擬 54

3.7 在OptiBPM_Analyzer中預(yù)覽模擬結(jié)果 57

4 創(chuàng)建一個MMI星形耦合器 60

4.1 定義MMI星形耦合器的材料 60

4.2 定義布局設(shè)置 61

4.3 創(chuàng)建一個MMI星形耦合器 61

4.4 插入輸入面 62

4.5 運行模擬 63

4.6 預(yù)覽最大值 65

4.7 繪制波導(dǎo) 69

4.8 指定輸出波導(dǎo)的路徑 69

4.9 在OptiBPM_Analyzer中預(yù)覽模擬結(jié)果 71

4.10 添加輸出波導(dǎo)并預(yù)覽仿真結(jié)果 72

4.11 在OptiBPM_Analyzer中預(yù)覽模擬結(jié)果 74

5 基于VB腳本進行波長掃描 75

5.1 定義波導(dǎo)材料 75

5.2 定義布局設(shè)置 76

5.3 創(chuàng)建波導(dǎo) 76

5.4 修改輸入平面 77

5.5 指定波導(dǎo)的路徑 78

5.6 運行模擬 79

5.7 在OptiBPM_Simulator中預(yù)覽模擬結(jié)果 81

5.8 應(yīng)用VB腳本進行模擬 82

5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模擬結(jié)果 84

6 應(yīng)用VB腳本設(shè)計一個3dB的耦合器 88

6.1 定義3dB耦合器所需的材料 88

6.2 定義布局結(jié)構(gòu) 89

6.3 繪制并定位波導(dǎo) 91

6.4 生成布局腳本 95

6.5 插入和編輯輸入面 97

6.6 運行模擬 98

6.7 修改布局腳本 100

6.8 在OptiBPM_Analyzer中預(yù)覽模擬結(jié)果 102

7 應(yīng)用預(yù)定義擴散過程 104

7.1 創(chuàng)建一個由鈦在鈮酸鋰中擴散所形成的線性波導(dǎo) 104

7.2 定義布局設(shè)置 106

7.3 設(shè)計波導(dǎo) 107

7.4 設(shè)置模擬參數(shù) 108

7.5 運行模擬 110

7.6 基于鈦和鎂在鈮酸鋰中的擴散，創(chuàng)建一個掩埋波導(dǎo) 111

7.7 將模板以新的名稱進行保存 111

7.8 添加一個新的輪廓 111

7.9 創(chuàng)建上方的線性波導(dǎo) 112

8 各向異性BPM 115

8.1 定義材料 116

8.2 創(chuàng)建輪廓 117

8.3 定義布局設(shè)置 118

8.4 創(chuàng)建線性波導(dǎo) 120

8.5 設(shè)置模擬參數(shù) 121

8.6 預(yù)覽介電常數(shù)分量 122

8.7 創(chuàng)建輸入面 123

8.8 運行各向異性BPM模擬 124

9 創(chuàng)建一個chip-to-fiber對接耦合器 127

9.1 定義chip-to-fiber對接耦合器的材料和波導(dǎo) 128

9.2 定義布局設(shè)置 130

9.3 創(chuàng)建一個chip-to-fiber對接耦合器 130

9.4 編輯輸入平面 132

9.5 設(shè)置模擬參數(shù) 134

9.6 運行模擬 135

10 電光調(diào)制器 138

10.1 定義電解質(zhì)材料 139

10.2 定義電極材料 140

10.3 定義輪廓 141

10.4 繪制波導(dǎo) 144

10.5 繪制電極 147

10.6 靜電模擬 149

10.7 電光模擬 151

11 折射率(RI)掃描 155

11.1 定義材料和通道 155

11.2 定義布局設(shè)置 157

11.3 繪制線性波導(dǎo) 160

11.4 插入輸入面 160

11.5 創(chuàng)建腳本 161

11.6 運行模擬 163

11.7 在OptiBPM_Analyzer中預(yù)覽結(jié)果 163

12 應(yīng)用用戶自定義擴散輪廓 165

12.1 定義材料 165

12.2 創(chuàng)建參考輪廓 166

12.3 定義布局設(shè)置 166

12.4 用戶自定義輪廓 167

12.5 根據(jù)參考輪廓檢測用戶自定義輪廓 170

13 馬赫-澤德干涉儀開關(guān) 172

13.1 定義材料 173

13.2 創(chuàng)建鈦擴散輪廓 173

13.3 定義晶圓 174

13.4 創(chuàng)建器件 175

13.5 檢查x-y切面的RI輪廓 177

13.6 定義電極區(qū)域 178

13.7 定義輸入平面和模擬參數(shù) 182

13.8 運行模擬 182

13.9 創(chuàng)建腳本 184

14 應(yīng)用OptiBPM和OptiSystem進行光集成電路模擬-散射數(shù)據(jù)導(dǎo)出 186

14.1 理論背景 186

14.2 波導(dǎo)Vertical Offset位置設(shè)置 189

14.3 生成腳本數(shù)據(jù) 190

14.4 導(dǎo)出散射數(shù)據(jù) 193

14.5 創(chuàng)建臂 194

14.6 在OptiSystem內(nèi)加載*.s文件 197

14.7 加載兩個臂的文件 200

14.8 在OptiSystem內(nèi)完成布局 201

14.9 連接元件 202

14.10 運行模擬 203

14.11 創(chuàng)建圖以查看結(jié)果 204

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]]> <![CDATA[光通信《OptiSystem案例解析》]]>

前言
光通信系統(tǒng)的復(fù)雜性幾乎每天都在增加。這些系統(tǒng)的設(shè)計和分析通常包括非線性器件和非高斯噪聲源，這是非常復(fù)雜和費時的。因此，現(xiàn)在只有在先進的軟件工具的幫助下才能有效地執(zhí)行這些任務(wù)。
OptiSystem是一個創(chuàng)新的光通信系統(tǒng)模擬軟件，可設(shè)計、測試和優(yōu)化從模擬局域網(wǎng)到洲際主干網(wǎng)等各種光網(wǎng)絡(luò)物理層中幾乎所有類型的光鏈路。
OptiSystem是一個獨立的產(chǎn)品，不依賴于其他仿真框架。它是一種基于光纖和自由空間通信系統(tǒng)真實建模的系統(tǒng)級仿真軟件。它擁有一個強大的新仿真環(huán)境和層次化的元件和系統(tǒng)定義。它的功能可以很容易地通過添加用戶元件進行擴展，并可以與各種工具無縫對接。
軟件中內(nèi)置了全面的圖形用戶界面(GUI)可控制元件布局和網(wǎng)表、元件模型和演示圖形，擁有豐富的有源和無源元件庫包括真實的、與波長相關(guān)的參數(shù)。通過參數(shù)掃描，您可以研究特定器件規(guī)格對系統(tǒng)性能的影響。
OptiSystem 旨在滿足研究科學(xué)家、光電信工程師、系統(tǒng)集成商、學(xué)生和其他各種用戶的需求；它滿足了蓬勃發(fā)展的光子學(xué)市場對功能強大且易于使用的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計工具的需求。
本書主要內(nèi)容包含了8個光通信系統(tǒng)的案例，每個案例都詳細地描述了如何從零開始搭建復(fù)雜的光通信系統(tǒng)，這8個案例涵蓋了OptiSystem中最為常用的功能，希望讀者通過此書，可以熟練使用OptiSystem，并且應(yīng)用到科研與工作中。
本書中存在的不足之處，敬請讀者不吝指正！
訊技光電科技（上海）有限公司



目  錄
安裝OptiSystem 3
簡介 5
快速入門 9
案例1：發(fā)射機-外調(diào)制激光 30
案例2：子系統(tǒng)-分層模擬 34
案例3：光學(xué)系統(tǒng)-WDM設(shè)計 50
案例4：參數(shù)掃描-BERx輸入功率 68
案例5：雙向模擬——使用多次迭代 75
案例6：時間驅(qū)動模擬-單獨采樣 84
案例7：光放大器-設(shè)計光纖放大器和光纖激光器 90
案例8：光學(xué)系統(tǒng)-使用多模組件 112
附錄A：信號表示 137
附錄B：全局參數(shù)參考指南 147
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]]> <![CDATA[高數(shù)值孔徑透鏡系統(tǒng)中的高級PSF計算]]> 成像系統(tǒng)＞高級PSF&MTF

任務(wù)/系統(tǒng)描述



亮點



 高數(shù)值孔徑透鏡系統(tǒng)的高速2維PSF計算
 任意振幅的2維PSF計算
 不完全照明孔徑的2維PSF評價


說明：光源



說明：聚焦透鏡



說明：探測器



結(jié)果：3D光線追跡



結(jié)果：場追跡



結(jié)果：細化場追跡



文件&技術(shù)信息


]]> <![CDATA[研究基于SLM的光束整形裝置中的透鏡像差]]> 光束整形＞衍射光學(xué)

任務(wù)/系統(tǒng)描述



亮點



 對使用空間光調(diào)制器（SLM）的光束整形進行仿真
 研究不同透鏡的像差對光束整形質(zhì)量的影響

說明：光源



說明：SLM像素陣列



說明：真實透鏡#1



說明：真實透鏡#2



說明：真實透鏡#3



說明：探測器



結(jié)果：3D光線追跡



結(jié)果：光強分布（遠場）


]]> <![CDATA[設(shè)計一個折射光束整形器來生成一個圓形平頂光束]]> 光束整形＞折射光學(xué)

任務(wù)描述



亮點



用戶友好界面引導(dǎo)設(shè)計一個光束整形元件，從而將高斯激光光束整形成一個圓形平頂光束。

說明：光源



說明：光束整形元件



說明：定義優(yōu)化函數(shù)



說明：探測器



結(jié)果：整形光束&轉(zhuǎn)換值


]]> <![CDATA[熱透鏡引起的高斯光束聚焦]]> 激光系統(tǒng)>光束傳輸系統(tǒng)

1. 任務(wù)/系統(tǒng)說明



 模擬由高能激光導(dǎo)致的熱透鏡效應(yīng)所引起的高斯光束聚焦，熱透鏡的折射率n(x,y)隨入射能量變化而改變。

2. 亮點

 任意自定義的折射率分布
 使用參數(shù)運行（Parameter Run）文件，用戶可以方便地模擬一個具有變化參數(shù)的系統(tǒng)。
 組合不同的場追跡技術(shù)。

3. 說明：光源



4. 說明：熱透鏡

 折射率：



 此處，參數(shù)值為





5. 說明：探測器



6. 結(jié)果：(0,0)模式
 使用參數(shù)運行（Parameter Run）文件，可以計算在輸入功率從8千瓦到20千瓦條件下的輸出光束參數(shù)。 檢測器在位置a。
- 束腰距離（Waist Distance）的絕對值（距離a相對于b）是距離D.
- 束腰直徑（Waist Diameter）是焦平面處的腰部直徑（位置b）。



7. 結(jié)果：(0,0)模式



8. 結(jié)果：(1,0)模式



 對于用于18kW的熱透鏡，仿真距離D為91.0mm。
 參考文獻[2]中介紹了光場傳播通過熱透鏡的技術(shù)。
 文獻[3]中，對由位置a到位置b的衍射傳播積分技術(shù)進行了詳細的介紹。

[2] H., Zhong, “Fast propagation of electromagnetic fields through Graded-Index Media,” submitted in JOSA A
[3] F. Wyrowski, “Unification of the geometric and diffractive theories of electromagnetic fields,” Proc. DGaO(2017).


]]> <![CDATA[設(shè)計和優(yōu)化生成 2D光標(biāo)的光束分束器元件]]> 光束整形>衍射光學(xué)



任務(wù)說明

亮點



人性化的用戶界面可引導(dǎo)用戶設(shè)計一個能夠生成任意目標(biāo)圖案的光束分束器元件

說明：照明光束



說明：期望目標(biāo)圖案
  


說明：設(shè)計參數(shù)



說明：探測器



說明：衍射光束整形器設(shè)計



結(jié)果：場追跡

                      

]]> <![CDATA[高斯激光光束重塑成 Donut 模式]]> 束整形>衍射光學(xué)

設(shè)計任務(wù)說明



亮點



設(shè)計能夠表現(xiàn)復(fù)雜相位的任意模式的光束整形器

說明：照明光束



說明：期望輸出場



說明：設(shè)計參數(shù)



說明：探測器



結(jié)果：衍射光束整形設(shè)計


結(jié)果：場追跡



]]> <![CDATA[模擬一個漸變折射率（GRIN）多模光纖]]> 激光系統(tǒng)>光束傳輸系統(tǒng)

1. 任務(wù)/系統(tǒng)簡介



 應(yīng)用光線追跡仿真GRIN光纖
 應(yīng)用場追跡仿真GRIN光纖
− 使用嚴格的麥克斯韋方程求解器，即加載完美匹配層邊界的傅里葉模態(tài)法（FMM）
− 應(yīng)用我們最新開發(fā)出來的快速近似麥克斯韋方程求解器

2. 仿真亮點
 根據(jù)需求自定義剖面折射率
 在光線追跡與場追跡之間輕松的切換
 新的傳輸方法仿真多模GRIN光纖可以獲得高精度
 仿真過程中考慮了偏振串?dāng)_

3. 參數(shù)：光源



4. 參數(shù)：GRIN 光纖
 折射率n(x,y)





5. 參數(shù)：探測器



6. 結(jié)果

1) 3D光線追跡



2) 切換到我們的快速計算方法




3) 我們的快速方法VS FMM


]]> <![CDATA[使用棱鏡/光柵/反射鏡單元陣列對白光光束整形]]> 光束整形＞單元陣列

任務(wù)/系統(tǒng)描述



亮點


對包含部分相干以及色散效應(yīng)的光線偏轉(zhuǎn)元件采用創(chuàng)新的用戶友好設(shè)計方法

說明：光源



說明：單元陣列




說明：探測器



結(jié)果：3D系統(tǒng)光線追跡



結(jié)果：光柵單元陣列



結(jié)果：棱鏡單元陣列



結(jié)果：反射鏡單元陣列


]]> <![CDATA[設(shè)計一個擴散器來生成LightTrans標(biāo)志]]> 光束整形＞擴散器

任務(wù)描述



亮點



 用戶友好界面引導(dǎo)一個光束整形擴散器的設(shè)計
 考慮加工制造的限制優(yōu)化設(shè)計
 分析制造公差

說明：光源



說明：期望圖案



說明：設(shè)計的擴散器



說明：設(shè)計優(yōu)化函數(shù)



說明：探測器



結(jié)果：連續(xù)傳輸函數(shù)



結(jié)果：優(yōu)化量化效應(yīng)


]]> <![CDATA[使用一個高數(shù)值孔徑離軸拋物面反射鏡對飛秒脈沖聚焦]]> 激光系統(tǒng)＞飛秒脈沖建模

任務(wù)/系統(tǒng)描述



亮點



 飛秒脈沖傳播的高速仿真
 完全矢量分析（例如計算EZ）

說明：光源





說明：離軸拋物面反射鏡



說明：探測器



結(jié)果：3D光線追跡


結(jié)果：全矢量光場評價

由于使用高數(shù)值孔徑聚焦，初始可忽略的場分量有很大的占比。

對于載波（800nm）：

亮點

 對飛秒脈沖傳播的高速仿真
 全矢量分析

  

結(jié)果：光源平面的脈沖評價



結(jié)果：焦平面的脈沖評價


]]> <![CDATA[對使用非球面透鏡的激光掃描系統(tǒng)進行性能分析]]> 激光系統(tǒng)＞掃描系統(tǒng)

任務(wù)/系統(tǒng)描述



亮點



 對用戶自定義的掃描過程建模
 多樣的可選擇的角度定義
 完全掃描以及附加光學(xué)設(shè)置過程中的高速仿真
 已掃描光斑的畸變評價

說明：光源
                  

說明：掃描鏡系統(tǒng)



說明：非球面透鏡作為掃描光學(xué)系統(tǒng)
                    


說明：探測器



結(jié)果：3D系統(tǒng)光線追跡



結(jié)果：3D光線追跡（軸上&離軸）



結(jié)果：軸上光束輪廓



結(jié)果：離軸光束輪廓
  


結(jié)果：離軸光束輪廓（傾斜探測器）
  


結(jié)果：掃描過程


]]> <![CDATA[經(jīng)過色散海水傳播的飛秒脈沖]]> 激光系統(tǒng)＞飛秒脈沖建模

任務(wù)/系統(tǒng)描述




亮點
                                        
對一個飛秒脈沖經(jīng)過色散介質(zhì)的高速仿真
→分析對脈沖形狀的影響

說明：光源（對于所有波長）



說明：光源（光譜）



說明：海水介質(zhì)




說明：探測器




結(jié)果：1維場追跡

            

結(jié)果：2維場追跡

    
]]> <![CDATA[激光晶體中壓力誘導(dǎo)的雙折射]]> 激光系統(tǒng)>晶體模擬

任務(wù)/系統(tǒng)圖解



分析在激光晶體中壓力誘導(dǎo)的雙折射以及其對激光光束傳播的影響，例如偏振中的變化。

亮點
 導(dǎo)入ANSYS壓力分析結(jié)果
 沿光路不均勻
 由壓力到光學(xué)雙折射的轉(zhuǎn)換
 完全實現(xiàn)偏振分析



說明：光源





說明：激光晶體





結(jié)果：與低壓力比較



結(jié)果：與高壓力比較



結(jié)果




]]> <![CDATA[在大孔徑非球面的焦點區(qū)域模擬激光光束]]> 激光系統(tǒng)>光束傳輸

任務(wù)/系統(tǒng)說明




 傳播與評價光的完整矢量電磁場→允許評估偏振效應(yīng)

 準(zhǔn)確考慮透鏡表面的菲涅耳損耗

說明：光源





說明：聚焦非球面



說明：探測器






結(jié)果：3D系統(tǒng)光線追跡


結(jié)果：殘余相位像差




結(jié)果：考慮Ex，Ey，Ez
  





]]> <![CDATA[單軸晶體的偏振轉(zhuǎn)換]]> 激光系統(tǒng) > 晶體建模

任務(wù)/系統(tǒng)說明



分析聚焦激光束通過單軸晶體傳播的偏振變化

亮點

•基于物理光學(xué)的仿真包括：
  - 由于雙折射引起的矢量效應(yīng)；
  - 干涉；
•可以完全訪問場屬性，包括：
  - 強度；
  - 相位；



具體要求：光源




具體要求：偏振



具體要求：透鏡



具體要求：晶體




結(jié)果



結(jié)果：對比


結(jié)果：矢量



結(jié)果：干涉



結(jié)果：相位



]]> <![CDATA[用于仿真和分析激光晶體封裝技術(shù)中誘導(dǎo)應(yīng)力的方法]]>

摘要

提出了一種用來仿真激光晶體封裝技術(shù)中的誘導(dǎo)應(yīng)力的方法，并對激光腔內(nèi)部的雙折射效應(yīng)進行研究。這種方法已經(jīng)由軟件ANSYS 17.0通過熱機械仿真來實現(xiàn)。ANSYS的結(jié)果稍后被導(dǎo)入到VirtualLab Fusion軟件中，這款軟件按照波長及偏振性對輸入輸出光束進行分析。研究是建立在一種用于玻璃或晶體光學(xué)封裝中低應(yīng)力焊接技術(shù)，也被稱作焊機泵浦技術(shù)的背景下。分析結(jié)果表明對于由釔鋁石榴石活性激光晶體構(gòu)建的激光腔，二次諧波發(fā)生器β-鋇硼酸鹽，以及由低應(yīng)力焊機泵浦技術(shù)組裝的熔融石英的輸出激光鏡來說，輸入及輸出激光光束幾乎沒有差異。

○c2017 Optical Society of America OCIS codes: (140.0140) Lasers and laser optics; (220.0220) Optical design and fabrication; (260.1440) Birefringence.

參考及鏈接

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2. P. Ribes-Pleguezuelo, C. Koechlin, M. Hornaff, A. Kamm, E. Beckert, G. Fiault, R. Eberhardt, A. Tünnermann,“High-precision optomechanical lens system for space applications assembled by a local soldering technique,” Opt.Eng. 55(6), 065101 (2016).

3. E. Beckert, T. Oppert, G. Azdasht, E. Zakel, T. Burkhardt, M. Hornaff, A. Kamm, I. Scheidig, R. Eberhardt, A.Tünnermann, F. Buchmann, “Solder jetting–a versatile packaging and assembly technology for hybrid photonics and optoelectronical systems,” in Proceedings of IMAPS 42nd Int. Symp. on Microelectronics, California, (2009) pp. 406.

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8. G. Golub, and F. Charles, Matrix Computations (Johns Hopkins University, 1983).

9. H. Bremmer, “The W.K.B approximation as the first term of a geometric-optical series,” Commun. Pure. Appl. Math. 4, 105–115 (1951).

10. F. Wyrowski and M. Kuhn, “Introduction to field tracing,” J. Mod. Opt. 58, 449–466 (2011).

11. D. W. Berreman, “Optics in stratified and anisotropic media: 4 × 4-matrix formulation,” J. Opt. Soc. Am. 62, 502–510 (1972).

12. G. D. Landry and T. A. Maldonado, “Gaussian beam transmission and reflection from a general anisotropic multilayer structure,” Appl. Opt. 35, 5870–5879 (1996).

13. L. Li, “Reformulation of the Fourier modal method for surface-relief gratings made with anisotropic materials,” J. Mod. Opt. 45, 1313–1334 (1998).

14. L. Li, “Note on the S-matrix propagation algorithm,” J. Opt. Soc. Am. A 20, 655–660 (2003).

15. Physical optics design software “Wyrowski VirtualLab Fusion”, developed byWyrowski Photonics UG, distributed by LightTrans GmbH, Jena Germany. http://www.lighttrans.com.

16. S. Zhang, Applied Computational Optics Group, Institute of Applied Physics, Friedrich Schiller University Jena,Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena, Germany, C. Hellmann and F. Wyrowski are preparing a manuscript to be called

“Algorithm for the propagation of electromagnetic fields through etalons and crystals.”

17. D. Eimerl, L. Davis, S. Velsko E. K. Graham A. Zalkin, “Optical, mechanical, and thermal properties of barium borate,” J. Appl. Phys. 62, 1968–1983 (1987).

18. W. Martienssen, H. Warlimont, Springer handbook of condensed matter and materials data (Springer, 2005).

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21. V. G. Dmitriev, G. G. Gurzadyan, D. N. Nikogosyan, Handbook of nonlinear optical crystals (Springer, 1999).

22. D. Asoubar, S. Zhang, F. Wyrowski, M. Kuhn, “Laser resonator modeling by field tracing: a flexible approach for fully vectorial transverse eigenmode calculation,” J. Opt. Soc. Am. B 31(11), 2565-573 (2014).

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25. P. Ribes-Pleguezuelo, A. Moral, M. Gilaberte, P. Rodríguez, G. Rodríguez, M. Laudisio, M. Galan, M. Hornaff.E. Beckert, R. Eberhardt, A. Tünnermann, “Assembly processes comparison for a miniaturized laser used for the Exomars European Space Agency mission,” Opt. Eng. 55, 116107 (2016).

1. 簡介

現(xiàn)今，激光設(shè)備廣泛分布在不同的市場領(lǐng)域，F(xiàn)有的不同激光市場應(yīng)用已經(jīng)將對激光設(shè)備的要求推向了緊湊型、高效率和高可靠性的高度嚴格要求，以便能夠在不同的設(shè)備條件下有效執(zhí)行。此外，在汽車市場或太空應(yīng)用領(lǐng)域中對激光設(shè)備的使用，一直在挑戰(zhàn)激光制造商來獲得在極端情況下也能夠使用的更可靠緊湊的激光設(shè)備[1]。在獲得具有高可靠性和高效率的微型化裝置的情況下，最好的選擇仍然是由膠粘劑組裝成的二極管泵浦固體激光器(DPSSL)。然而，設(shè)備需要高的運行和存儲溫度范圍，自由釋氣或真空兼容性，更高的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率，甚至抗輻射組件，都導(dǎo)致需要尋找新的連接技術(shù)。目前有幾種低壓焊接技術(shù)可以用于此類設(shè)備[2]。然而，為了不損害器件的小型化，同時提供無應(yīng)力的激光束諧振腔，我們必須研究封裝誘導(dǎo)應(yīng)力和隨之而來的激光元件雙折射現(xiàn)象。在本刊物中，我們研究了低應(yīng)力封裝激光焊接泵浦技術(shù)所產(chǎn)生的激光晶體的應(yīng)力封裝效應(yīng)，此外，該方法也適用于其他激光設(shè)備的封裝技術(shù)。

所謂焊機泵浦技術(shù)(圖1)使用由各種軟焊料合金(如錫基無鉛焊料、低熔點合金或高熔點共熔合金金-錫，金-硅或金-鍺焊料) 制成的直徑范圍為40至760μm的球形焊料預(yù)成型件。為了能夠通過焊接技術(shù)將玻璃或晶體連接到金屬或陶瓷基板上，這就要求將可附著的金屬層涂覆到光學(xué)元件上，可通過物理汽相沉積(PVD)實現(xiàn)[3]。

盡管這種技術(shù)保證了熱能的局部化和最小化輸入，使其適于連接玻璃或我們對激光晶體的研究案例，但仍必須分析誘導(dǎo)應(yīng)力防止可能的激光諧振器運行不當(dāng)，引起激光的光束質(zhì)量或最終功率下降。

圖1.球形的軟焊料合金從焊球存儲槽轉(zhuǎn)移到噴絲毛細孔，直到它們?nèi)刍娚涞叫枰B接的部件為止。焊接裝置安裝在能夠以6個自由度焊接部件的機械臂上[2]。

2. 仿真方法

就我們的研究而言，我們選擇了由DPSSL器件中最著名和最常用的激光材料代表的平面-平面激光腔(圖2)；釔鋁石榴石或摻釹釔鋁石榴石活躍晶體(Y3Al5O12)，一個二次諧波發(fā)生器(SHG) β−鋇硼酸鹽(β−BaB2O4或偏硼酸鋇)，以及最后一個由熔融石英(二氧化硅)制成的輸出二向色激光鏡。所選用的軟焊料合金是SnAgCu(SAC)，用于將激光元件連接到氮化鋁基板(AIN)上。

圖2所示，DPSSL腔的示意圖。一個808nm的泵浦二極管，以及由三個組件表示的平面-平面激光腔；YAG晶體，SHG BBO和輸出反射鏡。

首先通過ANSYS 17.0軟件用有限元法進行模擬，重復(fù)晶體的封裝過程并計算出誘導(dǎo)應(yīng)力。然后，通過每個組件的壓電張量，計算應(yīng)力引起的雙折射被轉(zhuǎn)換成電介質(zhì)矩陣，最后被導(dǎo)入到VirtualLab Fusion軟件來研究封裝元件產(chǎn)生激光的能力。

2.1 通過ANSYS進行FEM仿真

為了簡單起見，光學(xué)組件被創(chuàng)建為由兩個直徑760μm 的SAC合金球體所焊接的獨立的2 mm3立方體，并通過ANSYS設(shè)計模塊融化到一個5×5×0.25mm的AIN基板(圖3)。接下來，如表1和2中所示，對每個組件的材料屬性進行定義。至于焊接合金，我們并沒有做一個從液體到固體的完全的相變過程，因為這將增加模擬的復(fù)雜性，而是如表2和圖4所示的在分析中包括了一些與溫度有關(guān)的機械特性。

圖3所示，為每個激光元件設(shè)計幾何形狀的一個例子。比如SHG BBO晶體，它是由使用兩個不同的坐標(biāo)系統(tǒng)(晶體學(xué)和實驗室坐標(biāo)系統(tǒng))來設(shè)計的。這兩種不同的坐標(biāo)系統(tǒng)能夠定義材料正交的特征(見表1)，而且也可定義SHG所需的晶相匹配角22.8° [4]。

表1 使用激光材料的主要物理性質(zhì)

稍后一個有限元瞬態(tài)熱分析被耦合到一個ANSYS中的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析器，來研究SAC合金 (近似熔化溫度217 ℃)從230℃ 到22℃的冷卻過程，以及因此產(chǎn)生的組件裝配中的誘導(dǎo)應(yīng)力。利用后處理分析，從激光元件內(nèi)部的光束路徑中提取出矢量主應(yīng)力，以研究器件的雙折射和可能出現(xiàn)的激光偏置。

表2 焊接合金以及基板的主要物理性質(zhì)

圖4所示， 熱依賴的機械材料性能。在圖(a)中，各向同性彈性，楊氏模量。在圖(b)中，合金相變焓。從塔拉姆儀器公司(法國)的實驗數(shù)據(jù)中提取了合金熱依賴特性。

2.2 應(yīng)力誘導(dǎo)雙折射方法

在激光晶體上產(chǎn)生機械應(yīng)力的同時，產(chǎn)生各向異性密度分布，從而在材料的折射率上產(chǎn)生差異，這是由折射率橢球進行數(shù)學(xué)上的定義的 (表示為一個橢圓，用來描述光通過材料的不同速度)[6]。在產(chǎn)生光學(xué)各向異性元件內(nèi)行進的不同光速的效果也被稱為雙折射。這種效應(yīng)可以用材料折射率橢球Bij的變化來描述[7]

（1）

其中，i,j=1,2,3。二階張量B(0,ij)代表無應(yīng)力折射率橢球張量，∆Bij代表由于誘導(dǎo)應(yīng)力產(chǎn)生折射率橢球變化，它可以表示為                        （2）其中，k,l=1,2,3，愛因斯坦的求和規(guī)則在這里適用。二階張量σkl代表了誘導(dǎo)矢量主應(yīng)力，πijkl是描述每個材料的第四階壓電光學(xué)常數(shù)張量。通過方程式(1)和(2)，當(dāng)某些壓力σkl產(chǎn)生時，我們可以計算折射率橢球張量Bij。然后，可以用下面的關(guān)系式來計算介電常數(shù)張量ϵij                        （3）得到的結(jié)果ϵij來進行晶體的后續(xù)光學(xué)仿真。方程式(1)-(3)在任何坐標(biāo)系中都成立。然而，需要強調(diào)，應(yīng)用每個方程式的張量時，要用同一坐標(biāo)系表示。由于晶體材料的對稱性，在晶體坐標(biāo)系中就很容易描述它們的性質(zhì)，例如，壓電光學(xué)張量πijkl通常只在這樣的系統(tǒng)參考書目中給出[6]。另一方面，在實驗室坐標(biāo)系中，通過實際的晶體幾何結(jié)構(gòu)可以便捷描述應(yīng)力σij，為了后續(xù)的光學(xué)模擬，需要給出介電常數(shù)ϵij。更嚴格的，我們首先定義兩個笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)x-y-z和x，-y，-z，分別代表實驗室和晶體坐標(biāo)系統(tǒng)，[aij]作為從實驗室到晶體系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換矩陣。因為應(yīng)力通常在實驗室系統(tǒng)中用x，y，z來描述，壓電張量通常是在晶體坐標(biāo)系中用x，y，z，給出。為了使用公式(2)，這兩個量必須在相同的坐標(biāo)系中表示。為了簡易，將二階應(yīng)力張量轉(zhuǎn)換到晶體系統(tǒng)，而不是轉(zhuǎn)換四階壓電張量。由于對稱性，根據(jù)Nye’慣例，應(yīng)力通常以縮寫的方式表達，如σn，n=1，……，6。應(yīng)用3×3坐標(biāo)變換矩陣，我們首先將縮寫σn明確為σij，然后使用下面的方程                         (4)來計算在晶體系統(tǒng)中關(guān)于x，y，z，的應(yīng)力張量。坐標(biāo)變換不改變對稱性，根據(jù)Nye’慣例，應(yīng)力張量σij也可以縮寫為σ^，。同樣，由于晶體的對稱性，使用Nye，慣例[6]，方程式（2）中的張量可以縮寫，我們可以在晶體坐標(biāo)系中用x，y，z，改寫方程式（2），如下

    (5)

其中，m，n=1，……6。實際上，壓電光學(xué)張量幾乎總是以晶體系統(tǒng)中6×6矩陣的縮寫方式給出。在計算方程式（5）之后，∆Bm^，可以改寫為一個更明確的形式∆Bij^，。接下來，使用方程式（1）,包含應(yīng)力影響的折射率橢球可以計算出來。由于以下事實:1）由等式(5)得到的張量∆Bij^，在晶體系統(tǒng)中給出； 2）無應(yīng)力折射率橢球張量在晶體系統(tǒng)中有一個簡單的對角線形式；我們在晶體系統(tǒng)中進行方程式（1）的計算，得到

  (6)

其中

  (7)

......

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