主辦單位：訊技光電科技（上海）有限公司
課程講師：訊技光電資深工程師
Optical modeling beyond ray tracing 超越光線追跡的光學模擬
現(xiàn)代光學系統(tǒng)包含了大量不同的光學元件，例如折射透鏡、衍射透鏡、混合透鏡、菲涅爾透鏡和漸變折射率透鏡，還包括衍射光學元件，如：擴散器、光束整形器、衍射光束分束器、計算機全息圖、相位板、光柵、自由表面元件和微透鏡陣列。另外，系統(tǒng)中可能涉及到具有不同特性的光源，譬如不同的相干度、顏色和偏振性。目前還沒有一種單一的算法可以實現(xiàn)對包含常規(guī)光學元件、微結(jié)構(gòu)以及納米結(jié)構(gòu)元件的混合系統(tǒng)進行模擬。對于微結(jié)構(gòu)、納米結(jié)構(gòu)的元件，光線追跡雖然很快，但是不夠精確。一般來說，嚴格的麥克斯韋方程求解算法如有限元算法（FEM）可以模擬計算所有的元件，但是涉及到整個系統(tǒng)的模擬計算時，就會對計算機性能提出過高的要求（即使考慮到計算機技術的最新發(fā)展）。除了計算機技術限制外，在傳播中只利用麥克斯韋方程求解來模擬傳播也是不合理的，例如：一束激光在通過透鏡時就不宜采用麥克斯韋方程來求解。對于系統(tǒng)的不同元件選擇合適的模擬技術可以更加高效和準確地進行系統(tǒng)分析，例如：一束激光經(jīng)過透鏡時用幾何光學方法模擬；在焦點處用瑞利索墨非積分來模擬；聚焦過程中在一些微結(jié)構(gòu)處散射效應可以用有限元法來模擬。在現(xiàn)代光學里，我們會遇到許多上述情形。在所有這些情形里，需要有一個關于多樣化的建模技術的平滑組合。這就要求有一個統(tǒng)一起來的光學模擬方法。場追跡正是用來應對這一挑戰(zhàn)的。
軟件介紹：
VirtualLab™是市場上唯一一個統(tǒng)一化的光學建模與分析平臺，該平臺保證了所有光源模擬和通過光學元件任意傳播方式的完全兼容。
課程描述：
本課程主要針對以前使用過或者是完全沒有使用過VirtualLab™5.4 或以前版本的客戶。主要是介紹怎樣使用場追跡對光的傳播建模，VirtualLab™用戶界面和使用光路流程圖對光學系統(tǒng)建模。此外，將講解微光學和激光系統(tǒng)的設計與分析。
課程大綱：
1.VirtualLab™軟件概況和基本操作簡介
VirtualLab的菜單、視圖簡介。
Virtuallab建模方式、視圖、數(shù)據(jù)數(shù)組、優(yōu)化和參數(shù)運行等基本模塊簡介。
VirtualLab的數(shù)值取樣方法的簡介。
2.Virtuallab光學系統(tǒng)建模簡介-光源
Virtuallab的光源庫，包含基本光源、部分相干光源和可編程光源等。
部分相干光源建模：復色光源、系列簡諧波的時間和空間相干性。
部分空間相干光源建模：準分子激光光束、LED、多模激光光束、超短脈沖激光。
光源的色彩顯示（復色光、單色光）和光源的波長定義及波段。
3.Virtuallab光學系統(tǒng)建模簡介-元件
Virtuallab的元件定義方式：通過面與面的組合來定義光學元件。
Virtuallab的元件庫簡介----理想元件。
Virtuallab的元件庫簡介----實際元件。
Virtuallab的元件庫簡介----可編程元件。
Virtuallab的面型庫介紹----各種球面與非球面、周期和非周期表面、離散與高度棱廓表面、菲涅爾表面等。
Virtuallab的材料庫簡介----豐富的材料庫且可以直接設置材料的各種屬性，包含肖特、豪雅、康寧、成都光學和X射線的材料等，支持材料數(shù)據(jù)導入、自定義（Vd&n-k）和編程材料。
VirtualLab材料庫的材料本身屬性的定義，包括其吸收系數(shù)、材料運行的波段設置等。
Virtuallab的膜層庫簡介----豐富的膜系庫（AR、HR），同時軟件還提供一個基本的薄膜材料庫，提供常見的薄膜材料，支持用戶自己設計膜系。膜層庫支持Macleod模型數(shù)據(jù)導入。
4.Virtuallab光學系統(tǒng)建模簡介-光場質(zhì)量評測
Virtuallab提供了三種方式來評測光學系統(tǒng)的光場質(zhì)量：虛擬屏、探測器、分析器。
Virtuallab光場評測之虛擬屏簡介。
Virtuallab光場評測之探測器簡介。
Virtuallab光場評測之分析器簡介。
支持自定義和編程的探測器添加。
5.Virtuallab支持的編程語言與數(shù)據(jù)導入、導出接口
Virtuallab支持C#和Matlab語言設計數(shù)據(jù)導入。
Virtuallab支持CodeV、Zemax、LASCAD設計好的數(shù)據(jù)模型導入，并可以對其進行二次設計和分析。
Virtuallab支持Bitmaps、ASCII、ptf類型數(shù)據(jù)文件導入。
Virtuallab支持GDSII，bitmap、ASCII和GDSII的數(shù)據(jù)輸出格式。
6.Virtuallab基本工具箱應用----微光學系統(tǒng)、基本光學系統(tǒng)的建模與分析
Virtuallab建模的數(shù)值分析與取樣技術。
Virtuallab的場追跡和光線追跡比較。
Virtuallab基本工具箱的建模與分析特點。
近軸和實際透鏡系統(tǒng)的仿真。
衍射、相干效應的仿真與分析----時間、空間相干性的分析，以及干涉儀的建模與分析。
光的偏振效應的建模與分析：光源的全局、局部偏振性和不同的偏振態(tài)的定義，偏振性示意圖介紹，相位延遲和偏振器的建模與分析。
光學傳遞函數(shù)的定義。
常見光學系統(tǒng)建模與分析：混合雙焦點透鏡、衍射透鏡、菲涅爾透鏡、聚焦、同心圓環(huán)光斑、粗糙面的散射、雙折射等光學系統(tǒng)建模與分析。
對系統(tǒng)的以下光場質(zhì)量可以進行評測：光場的相位、振幅、偏振、像差的分析，計算PSF、MTF。
7.Virtuallab光柵工具箱應用----2D、3D光柵的建模與分析
Virtuallab光柵工具箱建模與分析的特點----嚴格模擬與分析衍射光柵和陣列元件。
光柵工具箱的功能、操作介紹。
用stack 的概念自定義2D 和3D 光柵結(jié)構(gòu)。
光柵工具箱的分析與優(yōu)化功能，可以分析光柵各級次的衍射效率、評價光柵的近場，遠場和光柵內(nèi)部場。
光柵工具箱的二維光柵的建模與分析，包括各種表面光柵、體光柵、編程光柵結(jié)構(gòu)等。
光柵工具箱的三維光柵的建模與分析。
光柵表面鍍膜設計與分析。
光柵工具箱之光柵單元陣列的建模與分析。
光柵及光柵系統(tǒng)的優(yōu)化。
8.Virtuallab衍射工具箱應用----衍射元件設計專家
衍射工具箱的主要功能：分束器、整形器、擴散器的設計、分析與優(yōu)化。
介紹衍射分束系統(tǒng)的典型應用與設置。
介紹衍射元件設計時主要采用的ITA優(yōu)化算法。
用session編輯器建立規(guī)則、任意光束陣列。
衍射光束整形器簡介：介紹衍射光斑整形系統(tǒng)的應用，典型設置和物理概念。
介紹折射光束整形器的優(yōu)化設置：用迭代傅里葉變換算法優(yōu)化折射光束整形元件，用參數(shù)優(yōu)化方法優(yōu)化折射光束整形元件。
衍射 擴散器簡介：介紹衍射擴散器的系統(tǒng)的應用（Top Hats、線型和任意的2D 的光模式設計），典型設置和物理概念。
衍射擴散器系統(tǒng)的優(yōu)化：IFTA算法優(yōu)化衍射擴散系統(tǒng)。
LED和準分子激光器的均勻化設計：仿真微透鏡陣列的均勻系統(tǒng)；析均勻系統(tǒng)的衍射擴散；化衍射擴散實現(xiàn)部分相干光的均勻化。
介紹常用的衍射元件設計案例：優(yōu)化衍射1:5 的光束分束；相位掩膜板的設計；計算全息；平頂和線性光斑的整形設計。
9.Virtuallab激光諧振腔工具箱
Virtuallab激光諧振腔工具箱的主要功能：諧振腔本征值和征模（包含低階模、高階模）分析。
分析穩(wěn)定和非穩(wěn)定的諧振腔。
還可以對激光系統(tǒng)里的參數(shù)進行分析和設計：偏振效應，模擬光闌和微結(jié)構(gòu)的衍射效應，公差分析，使用微結(jié)構(gòu)反射鏡進行基模整形。
模擬GRIN 元件。
使用微結(jié)構(gòu)反射鏡進行基模整形。
評價激光光束系統(tǒng)里的光束質(zhì)量。
支持LASCAD激光器設計文件的導入。
支持對有源諧振腔的波長進行設置。
10.Virtuallab的照明工具箱應用
照明工具箱的主要功能簡介：光柵單元陣列對于光折轉(zhuǎn)的設計與分析。
光柵單元陣列設計來設計實現(xiàn)對LED的光整形與均勻化。
照明工具箱常用的一些功能簡介：對于LED輻射的整形和均勻化，產(chǎn)生光標和光圖樣，包括衍射，干涉和部分相干效應。
設計好的模型支持CSV 和GDSII 形式的數(shù)據(jù)輸出。
課程安排：
課程時間：2013年1月24日（四）-27日（日）AM 9:00-PM 4:00
課程地點：上海（詳細地址開課前1周郵件通知）
課程費用：4000元/人
備注：
1. 本次課程人數(shù)限定20人，報名聯(lián)絡方式如下：
電話：021-64860708（上海）、027-87106990（武漢） 轉(zhuǎn) 課程小組
傳真：021-64860709（上海）、027-87106806（武漢）
Email：course@infotek.com.cn
2. 如確認報名，請于訊技首頁下載課程報名表，并以傳真或郵件的形式發(fā)至訊技課程小組。
3. 在客服人員與您確認信息無誤后，客戶需將課程費用匯款至訊技賬戶。
戶名：訊技光電科技(上海)有限公司；
銀行名稱：中國工商銀行上海市習勤路支行；
銀行帳號：1001-2281-0901-6237-775
匯款完成后，請在匯款憑證上注明課程名稱、日期與報名人員后傳真至021-64860709（上海）或027-87106806（武漢） 或Email至course@infotek.com.cn
4. 課程采用小班授課模式，并通過理論聯(lián)系實際的方式為學員講解，本次課程報名截止日期為開課前1周，如有興趣建議您盡早報名。
5. 學員需自備有管理員權限的電腦，訊技光電提供上課用的軟件，不能攜帶者請?zhí)崆巴ㄖ嵓颊n程小組，便于提前做好安排。
6. 報名費用中包含課程學費、材料費、開票稅金及午餐費用，其他費用學員自理。
7. 培訓成績合格將授予訊技證書。
8. 學員采購配套書籍享受五折優(yōu)惠。
9. 訊技對本次課程有異動權及最終解釋權。
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