讯技光电Trigger
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- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子VirtualLab Fusion应用：应用一个热透镜对高斯光束聚焦 热透镜效应描述了由高功率入射激光束的热力梯度引起的介质折射率的不均匀性。对于具有特定参数的高斯光束，折射率在数学上表示为温度和输入功率的函数[W. Koechener, Appl. Opt. 9, 2548-2553 (1970)]。这个案例展示了当输入功率变化时，热透镜焦距以及聚焦光束直径的变化。这个例子发表在[H. Zhong, J. Opt. Soc. Am. A 35]。
（图1：系统结构；图2：建模任务；图3：结果）
- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子Techwiz OLED：内部空间数据分析 TechWiz OLED 输出各种内部空间数据，例如：电场和磁场、光功率和光吸收。 它们提供有关所有光学模式的内部发射过程和吸收损耗信息的物理和直观信息。
（图1：仿真结构；图2：仿真输出结果）
- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子VirtualLab Fusion应用：抗反射蛾眼结构的仿真 受某些蛾类和蝴蝶物种的启发，仿生蛾眼抗反射（AR）结构已被制造出来并被广泛应用。 这样的结构通常是截锥的阵列，其尺寸小于光的波长。 VirtualLab Fusion提供了方便的工具来进行构建，并提供了严格的傅里叶模态方法（FMM）进行分析。 本案例演示了分析和优化蛾眼结构的典型工作流程。借助傅立叶模态方法和VirtualLab Fusion中的参数优化，我们演示了抗反射蛾眼结构的分析和设计。在VirtualLab Fusion中，可以使用堆栈配置复杂的3D光栅结构。 该用例主要对于二维周期性的光栅结构的配置进行了演示。
（图1：抗反射蛾眼的严格分析与设计；图2：具有2D周期性的光栅结构的配置）
- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子VirtualLab Fusion应用：非近轴衍射分束器的设计与优化 衍射分束器能够通过预先设置的功率比值将单束激光分割成多束，广泛应用于激光材料加工和光学计量等领域。但是由于非近轴、高数值孔径分束和衍射角所需的特征尺寸较小，这种器件的设计和优化可能具有难度。VirtualLab Fusion为光学工程师提供了几个工具来帮助他们完成这项任务。
为了说明一般工作流程，我们展示了两个案例：在第一个案例中，我们采用迭代傅里叶变换算法(IFTA)和基于薄元近似（TEA）的结构设计生成一系列分束器的初始设计，然后通过傅里叶模态法或严格耦合波分析(FMM/RCWA)进一步优化。为了给最后一个优化步骤定义一个合适和有效的优化函数，应用了可编程光栅分析器。第二个示例更详细地介绍了这一部分。
采用傅里叶模态法(FMM)对非近轴衍射分束器进行了严格的评价，该方法最初采用迭代傅里叶变换算法(IFTA)和薄元近似算法(TEA)进行设计。这个应用案例演示了如何定义和使用用户自定义优化函数，用于评估和优化衍射高数值孔径分束器的衍射级次效率。
（图片从左往右：图1.非近轴衍射分束器的严格分析；图2.高数值孔径分束器优化与用户定义的优化函数）
- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子GLAD：大气像差与自适应光学 概述
激光在大气湍流中传输时会拾取大气湍流导致的相位畸变，特别是在长距离传输的激光通信系统中。这种畸变会使传输激光的波前劣化。通过在系统中引入自适应光学系统，可以对激光传输时拾取的低频畸变进行校正，从而显著提升传输激光的Strehl ratio。
系统描述
本例介绍了大气湍流像差对应命令phase/random/kolmogorov以及自适应光学命令adapt的使用。大气湍流对于激光波前的影响可以采用Kolmogorov功率谱模型表征；其中w^2(f)是波阵面的光谱功率，r0为可视参数， f是空间频率，L0是外部尺寸， Li是内部尺寸，这些参数的单位分别为rad，m，m-1。自适应模型中，假设所有的驱动器都是一样的并且均匀分布在一个正方形的口径中，用户可以自定义驱动器影响函数的空间宽度。对于空间波长大于用户自定义空间宽度的成分，自适应默认完全校正。引入自适应光学系统后，经过大气传输的激光光斑的初始Strehl ratio从0.04被显著提升到了0.87。
模拟结果：见图3、图4
（图片从左往右：图1.激光通信系统示意图；图2.Kolmogorov功率谱模型表征；图3.经过大气传输的激光波前分布，此时对应的Strehl ratio为0.04；图4.经过自适应光学矫正后的大气传输激光波前分布，此时对应的Strehl ratio为0.87）
- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子JCMSuite应用：光场通过六方晶胞的近场分析 这是一个简单的二维光栅的例子，具有双重周期(六方)晶格。三维单元晶胞在x和y平面上是周期性的。它包含两个不同的菱形(平行六面体)，位于衬底上，被背景材料包围。我们选择了一个直角线单元晶胞(最小原始单元格)来避免结构的计算域边界的不利切割。案例中的材料选择为铬(菱形)，玻璃(基底)和空气(背景材料)。光栅被S和P偏振平面波照亮。JCMsuite计算近场分布。下图显示了当波长为193nm时，平面波从衬底侧垂直入射到结构内的近场强度后处理傅里叶变换计算透射衍射级次的振幅。
(图1：模型建模；图2：S偏振光照明的场矢量；图3：P偏振光照明的场矢量)
- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子FRED应用：真实玻片设置 简介
FRED具备通过光学系统模拟光线偏振的能力。光源可以是随机偏振、圆偏振或线偏振。过滤或控制偏振的光学元件，如双折射波片和偏振片，可以准确的模拟。FRED偏振模型中一些简单例子包括吸收二向色性和线栅偏振片，方解石半波片，和马耳他十字现象。这些特性的每一个都可以应用到更复杂的光学系统中，如液晶显示（LCDs）、干涉仪和偏光显微镜。
波片模型
波片是由寻常光和非寻常光具有不同折射率值的材料制成。取向合适时，波片可以改变光线的一个偏振分量（相对于另一个），从而改变它的偏振态。四分之一波片使线偏振变成圆偏振，反之亦然。半波片使x偏振光变成y偏振光，或者右旋偏振光变成左旋偏振光。
从FRED系统的X偏振片示例开始，波片元件添加到了x偏振片后面（图2）。模拟一个波片有两种方法。最简单的方法是指定一个1/2波片涂层到一个表面上。在FRED文件的Coatings分类下，用户可以右键点击Create a New Coating….在下拉菜单中，可以选择“Polarizer/Waveplate Coating (Jones matrix)”。对于这个例子，涂层类型选择“1/2 wave 45 Fast Axis”。这样可以保证波片的晶轴相对于x偏振的入射光旋转45度。
模拟波片的一个更加精确的方法是指定一个自定义双折射材料到一个杆状元件中。在FRED文件的Material分类中，用户可以右键点击并选择Create a New Material….在下拉菜单中，可以选择“Sampled Birefringent and/or Optically Active Material”。对于这个例子，晶轴偏转 45°（0.707,0.707,0），然后定义下面的材料特性（基于方解石晶体）：波长=0.59um，no=1.658，ne=1.486，ko=0，ke=0。作为1/2波片，一定要选择杆的长度，这样寻常和非寻常偏振分量可以通过1/2λ的净值分隔开来。
其中L=杆长，λ是以系统单位表示的光波长，K是一个整数，no和ne是双折射率的寻常和非寻常分量。通过这个块状双折射材料的光线追迹会将每个光线分成寻常和非寻常分量。作为分析结果，偏振点图（Polarization Spot Diagram）将会显示每个单独的分量（图4）。
为了保证光线确实是y偏振的，在探测器表面显示了相干矢量波场（Coherent Vector Wave Field）。选择右键菜单“Show X Component of Field”，然后再次点击右键，选择“Show Statistics”，可以观察到x偏振分量上能量的积分。比较X分量和Y分量，可以证实几乎所有的入射能量都在y偏振分量上。波片的厚度决定了到达探测器x和y偏振光的比值。为了说明这一点，使用3°楔形方解石替代杆状波片。相干场的x和y分量如图5所示。
【（图片从左往右）图2：随机偏振光通过x偏振片过滤。剩余的光线通过一个 45°1/2波片（黄色），它可以将x偏振光转换成y偏振光。图3：波片的杆长度公式。图4: x偏振光通过一个方解石1/2波片后的偏振点图。偏振的寻常和非寻常分量绘制成单独的光线。图5：x偏振光通过具有 45°光轴的楔形方解石晶体后，探测器上相干矢量场的x和y分量。波片厚度沿着y方向变化，因此在沿着楔形周期性位置处担当着1/2波片的角色】
- 讯技光电Trigger3月前发布了帖子VirtualLab Fusion应用：F-THETA 扫描镜头 对于高功率激光扫描系统领域中的许多应用，重要的是要确保离轴焦点位于焦平面上，而不是像常规球面透镜那样在曲面上。 F-theta 镜头的开发考虑了这一要求，旨在将入射的准直光束聚焦到一个焦点上，该焦点的横向位移理想情况下与扫描角度线性相关。
快速物理光学和设计软件 VirtualLab Fusion 提供了多种工具，允许光学工程师检验特定 f-theta 设计的性能。其中包括计算实际光斑位置和所需光斑位置之间偏差的畸变分析器，以及允许同时配置一组具有不同入射方向的视场模式的扫描光源，以便更方便地研究系统。此外，强大的场追迹引擎使用户能够使用物理光学研究焦点的行为（点扩散函数），该功能能够发现纯光线追迹器未考虑的其他影响。
使用 VirtualLab Fusion 中的扫描光源，我们通过测量不同扫描角度下焦点位置的偏差和光斑大小来分析 F-Theta 镜头的性能。
VirtualLab Fusion 中的扫描光源定义了一个多模光源，它可以生成一组截断的平面波，辐射到几个预定义的方向，这有助于例如激光扫描系统的建模和评估。
【图1：F-Theta扫描镜头的性能评估；图2：如何设置扫描光源（图片顺序从左往右）】
