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4).激光諧振腔工具箱——靈活的激光諧振腔模擬和仿真平臺
激光諧振腔工具箱基于場追跡技術(shù)，將幾何光學(xué)和電磁場方法結(jié)合起來，用來模擬和分析穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)激光諧振腔，并可將微結(jié)構(gòu)加入到諧振腔系統(tǒng)或者將LASCAD中的諧振腔系統(tǒng)導(dǎo)入以進行模擬和場分析；同時，其提供的Arnodi和Fox-Li數(shù)值算法，可以用來計算激光諧振腔的本征模和高階模，如圖14所示；最后，使用優(yōu)化方法可以通過改變激光諧振腔的參數(shù)從而模擬激光光束的特性，如圖15所示。
圖14.激光諧振腔高階模分析 圖15.改變孔徑半徑以觀察激光光束M2的變化
5).照明工具箱——提供創(chuàng)新的照明解決方案
照明工具箱基于場追跡原理，提出了一種將衍射光學(xué)元件和微光學(xué)元件結(jié)構(gòu)整合的新概念，通過設(shè)計如光柵單元陣列、棱鏡單元陣列和微反射鏡單元陣列從而構(gòu)建緊湊的照明系統(tǒng)以用于LED光以及其它高發(fā)散輻射光源的整形和均勻化，并可將設(shè)計完成的結(jié)構(gòu)以GDSII格式導(dǎo)出，以用于加工。圖16，微反射鏡元胞陣列；圖17，LED光束整形微反射鏡單元陣列場追跡結(jié)果；圖18，LED微反射鏡單元陣列光線追跡結(jié)果；圖19，導(dǎo)出的蝕刻掩膜GDSII文件。
圖16.微反射鏡單元陣列結(jié)構(gòu) 圖17.場追跡獲得的色散場
圖19.光線追跡的結(jié)果 圖20.導(dǎo)出的蝕刻淹沒GDSII文件
4.總結(jié)
VirtualLabTM基于場追跡建模方法，將多種建模技術(shù)（從幾何光學(xué)到物理光學(xué)）集于一個光學(xué)建模平臺，同時還擁有九個庫系統(tǒng)，如光源庫、界面庫、材料庫等，可以滿足不同光學(xué)工作者的建模仿真以及設(shè)計需求。同時，其友好的而操作界面以及智能化設(shè)計模塊能夠使未曾使用過光學(xué)軟件的用戶快速完成光學(xué)設(shè)計和模擬任務(wù)。最后，其開放的二次開發(fā)環(huán)境為用戶建模提供了完全的便利性。隨著越來越多的建模技術(shù)的融入，VirtualLabTM必將被應(yīng)用到更多的光學(xué)領(lǐng)域，滿足更多的光學(xué)工作者的需求。
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