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- 注冊(cè)時(shí)間2020-06-19
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前言 VeA;zq
BEg%u)"([ 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(jí)到米量級(jí)。同時(shí)，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(duì)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(shí)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。 $d:/cN
8E ]d9;YVAU 現(xiàn)代光學(xué)建模技術(shù)包含了幾何光學(xué)和物理光學(xué)兩大領(lǐng)域，幾何光學(xué)以費(fèi)馬原理為基礎(chǔ)，通過折反定律來進(jìn)行光線追跡，能夠快速實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)地仿真，但忽略了衍射和矢量等波動(dòng)光學(xué)效應(yīng)；物理光學(xué)通常以求解麥克斯韋方程組為主，如使用FDTD或者FEM等通用的全局麥克斯韋仿真求解器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行求解，從而獲得完整的電磁場信息，但由于計(jì)算量大而無法對(duì)整個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 JiDX|Q<c 1'"o; a]k/ 為了滿足現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)的建模需求，德國耶拿大學(xué)Prof. Wyrowski Frank開發(fā)了高速物理光學(xué)仿真軟件——VirtualLab Fusion，其集成了從幾何光學(xué)到物理光學(xué)的各種建模技術(shù)，如幾何光學(xué)算子、平面波角譜法、瑞麗索墨菲算子、薄元近似和傅里葉模態(tài)法等，既能夠使用第二代場追跡或經(jīng)典場追跡，從物理光學(xué)角度進(jìn)行快速地仿真；也可以使用傳統(tǒng)的光線追跡，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。在VirtualLab中，我們根據(jù)場追跡的概念將系統(tǒng)分解成不同的區(qū)域，并選擇合適的麥克斯韋仿真求解器（建模技術(shù)）進(jìn)行求解，之后通過序列或非序列方式將各個(gè)區(qū)域連接起來，從而達(dá)到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中求解麥克斯韋方程組的效果，以獲得完整的電磁場信息。另外，在7.3版本中我們引入了多種傅里葉變換算法，如經(jīng)典的快速傅里葉變換、半解析傅里葉變換以及幾何傅里葉變換以實(shí)現(xiàn)不同類型光場在實(shí)際域與頻率域間的快速轉(zhuǎn)換，這也進(jìn)一步提高了模擬的效率。 ,'= Y ]r$S{< 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(jìn)階實(shí)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(shí)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。 REW
*6: !R//"{k0? 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。 Z UQ1\Iw
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nK 感謝訊技的工程師們?cè)诖藭木幾^程中所付出的努力，由于時(shí)間有限，書中難免會(huì)有不足之處，還請(qǐng)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(shí)與我們聯(lián)系。 UN`-;!
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目 錄 7{D +\i
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第一章 VirtualLab Fusion理論基礎(chǔ) 1 Fr,>|
1.1 幾何光學(xué)和光線追跡 1 :V HJD
1.2 物理光學(xué)和電磁場仿真 2 ='pssdB
1.2.1 統(tǒng)一電磁場仿真 3 YCeE?S1gk3
1.2.2 電磁場仿真 6 +@cf@}W6QC
第二章 VirtualLab Fusion安裝與更新 10 [m|\N
2.1 VirtualLab安裝與更新 10 CP7Zin1S/w
2.2 VirtualLab 版本說明及系統(tǒng)配置要求 15 -J:](p
2.3安裝過程中可能遇到的問題 16 G( nT.\
2.4 Windows高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置推薦 18 x|U]x
2.5 C2V文件導(dǎo)出和V2C文件導(dǎo)入 20 g/lv>*+gS
第三章 VirtualLab Fusion快速入門 24 BpDf4)|
3.1 VLF圖形用戶界面介紹 24 NrgN{6u;
3.2 光源 29 AQbbIngo
3.2.1 基本參數(shù)（Basic Parameters） 29 *Mg=IEu-6[
3.2.2 光譜參數(shù)（Spectral Parameters） 31 Vd)iv\a
3.2.3 空間參數(shù)（Spatial Parameters） 34 NqkRR$O
3.2.4 偏振（Polarization） 36 6}L[7~1
3.2.5 模式選擇（Mode Selection） 37 Zul]e kv
3.2.6 采樣（Sampling） 39 |42E'zH&
3.3 光學(xué)元件 40 .<u<!fL2
3.3.1 真實(shí)光學(xué)元件編輯對(duì)話框 40 zO9$ fU
3.3.2 球透鏡（Spherical Lens） 44 *. Y! ZaK
3.3.3 衍射光學(xué)元件（Diffractive Optical Element） 46 w<J$12
"p+
3.3.4 曲面（Curved Surface） 47 W 2%(a0p
3.3.5 透鏡系統(tǒng)（Lens system） 47 OB6I8n XW
3.3.6 其它類型光學(xué)元件 49 g5V9fnb!d
3.4 探測器 49 bNevHKS
3.4.1 探測器通用界面 50 4oT2 5VH
3.4.2 光路圖內(nèi)的探測器 51 2 ~2
3.4.3 諧波場和諧波場集探測器 52 UB
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