Gycm,Cy 2w)-\/j} 前言 };'\~g,1 vM_:&j_?`` 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(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。
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( wcDRH)AW. 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(jìn)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(jìn)行仿真。
r,_?F7 %'0TXr$ 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區(qū)域連接起來,從而達(dá)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(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。
Pz$R(TV a1Qv@p^._b 目前,VirtualLab Fusion的光場追跡概念正在被越來越多的高校、研究所以及企業(yè)所接受,為了滿足越來越多用戶地學(xué)習(xí)需求,訊技特推出了《VirtualLab Fusion入門與進(jìn)階實(shí)用教程》書籍,書中既包含了建模理論的介紹,又包含了大量逐步講解的實(shí)用案例,包羅了光學(xué)
成像、
激光傳輸、光學(xué)測量以及光束整形等領(lǐng)域。
6"dD2WV/ .jMq 期望通過此書,能夠幫助用戶快速地學(xué)習(xí)和掌握VirtualLab Fusion軟件,享受其為光學(xué)建模和仿真所帶來的便利與樂趣。
~}Rj$%_ <T[E=# 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。 .5 <V>dM4Mkr 目 錄 B:7mpSnEQ
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ZoArQ(YFy
第一章 VirtualLab Fusion理論基礎(chǔ) 1 +VQ\mA59
1.1 幾何光學(xué)和光線追跡 1 i*CZV|t US
1.2 物理光學(xué)和電磁場仿真 2 !Ra*)b"
1.2.1 統(tǒng)一電磁場仿真 3 ;NlWb =
1.2.2 電磁場仿真 6 z2Z^~,i
第二章 VirtualLab Fusion安裝與更新 10 'w1YFdW
2.1 VirtualLab安裝與更新 10 Hty0qr3
2.2 VirtualLab 版本說明及系統(tǒng)配置要求 15 t|m=J`a{q;
2.3安裝過程中可能遇到的問題 16 F`9]=T0
2.4 Windows高級系統(tǒng)設(shè)置推薦 18 Is+O
2.5 C2V文件導(dǎo)出和V2C文件導(dǎo)入 20 >3&O::]3
第三章 VirtualLab Fusion快速入門 24 "O(9
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