VirtualLab Fusion中集成了從近似到嚴(yán)格的各種建模技術(shù)，通過求解麥克斯韋方程組以獲得任意位置處的電磁場(chǎng)信息，以展現(xiàn)物理光學(xué)中的各種概念，如電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及坡印廷矢量，振幅、相位、偏振和各物理量之間的關(guān)系，同時(shí)能夠?qū)ξ锢砉鈱W(xué)中的各種物理現(xiàn)象，如干涉、衍射、矢量以及偏振和全息再現(xiàn)等現(xiàn)象進(jìn)行演示。
由黑龍江大學(xué)劉書鋼教授研發(fā)的光學(xué)籠式多軸調(diào)整架系統(tǒng)（中國(guó)發(fā)明專利授權(quán)號(hào)：ZL410117147.9，目前在銳光凱奇（鎮(zhèn)江）光電科技有限公司完善和產(chǎn)業(yè)化），可以很好的配合VirtualLab Fusion仿真使用。因此我們提出了教學(xué)上的虛實(shí)結(jié)合理念，即使用VirtualLab Fusion模擬仿真（虛），使用多軸籠式結(jié)構(gòu)搭建實(shí)際的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（實(shí)），從而能夠讓枯燥而晦澀的物理光學(xué)變得生動(dòng)，提升學(xué)生對(duì)物理光學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，加深其對(duì)各種物理光學(xué)概念和現(xiàn)象的理解，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代光學(xué)模擬設(shè)計(jì)中各種創(chuàng)新的需求。
講座安排
部分案例展示：
邁克爾遜干涉儀：
邁克爾遜干涉儀的原理是一束入射光分為兩束后各自被對(duì)應(yīng)的平面鏡反射回來，這兩束光從而能夠發(fā)生干涉。在 VirtualLab Fusion 中演示了非序列干涉測(cè)量，在可移動(dòng)反射鏡處輕微傾斜和偏移造成了干涉圖案。
泊松亮斑：
當(dāng)單色光照射在直徑恰當(dāng)?shù)男A板或圓珠時(shí)，會(huì)在之后的光屏上出現(xiàn)環(huán)狀的互為同心圓的衍射條紋，并且在所有同心圓的圓心處會(huì)出現(xiàn)一個(gè)極小的亮斑，這個(gè)亮斑就被稱為泊松亮斑。
單軸晶體會(huì)聚偏振光的干涉：
對(duì)于單軸晶體，偏振光經(jīng)過透鏡會(huì)聚后，會(huì)以不同的錐角入射進(jìn)入晶體，入射角相同的光線經(jīng)過晶體后會(huì)形成同一干涉色的圓條紋。
基于SLM與VirtualLab Fusion進(jìn)行光束整形設(shè)計(jì)與仿真：
基于SLM的像素尺寸及分辨率，應(yīng)用VirtualLab Fusion設(shè)計(jì)出合適的相位調(diào)制函數(shù)并基于兩者之間的接口傳遞給SLM，以實(shí)現(xiàn)SLM的光束整形，如將激光擴(kuò)散成任意的圖案（靜態(tài)-LightTrans的LOGO或者動(dòng)態(tài)-一只奔跑的狗）或者整形成渦旋光等。
白光干涉儀搭建實(shí)例：
白光干涉儀因其使用白光入射，能夠在干涉平面上獲得不同顏色的干涉圓環(huán)，通過VirtualLab Fusion虛擬仿真平臺(tái)銳光凱奇的籠式結(jié)構(gòu)，分別從仿真和實(shí)驗(yàn)上搭建了干涉儀并觀察到了干涉圓環(huán)的動(dòng)態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)了從仿真設(shè)計(jì)到實(shí)際搭建一站式教學(xué)。
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