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(xué)模擬
現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)包含了大量不同的光學(xué)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(xué)元件，如：擴(kuò)散器、光束整形器、衍射光束分束器、計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)包含常規(guī)光學(xué)元件、微結(jié)構(gòu)以及納米結(jié)構(gòu)元件的混合系統(tǒng)進(jìn)行模擬。對(duì)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(yán)格的麥克斯韋方程求解算法如有限元算法（FEM）可以模擬計(jì)算所有的元件，但是涉及到整個(gè)系統(tǒng)的模擬計(jì)算時(shí)，就會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)性能提出過高的要求（即使考慮到計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新發(fā)展）。除了計(jì)算機(jī)技術(shù)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(shí)就不宜采用麥克斯韋方程來求解。對(duì)于系統(tǒng)的不同元件選擇合適的模擬技術(shù)可以更加高效和準(zhǔn)確地進(jìn)行系統(tǒng)分析，例如：一束激光經(jīng)過透鏡時(shí)用幾何光學(xué)方法模擬；在焦點(diǎn)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(yīng)可以用有限元法來模擬。在現(xiàn)代光學(xué)里，我們會(huì)遇到許多上述情形。在所有這些情形里，需要有一個(gè)關(guān)于多樣化的建模技術(shù)的平滑組合。這就要求有一個(gè)統(tǒng)一起來的光學(xué)模擬方法。場(chǎng)追跡正是用來應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的。
軟件介紹：
VirtualLab™是市場(chǎng)上唯一一個(gè)統(tǒng)一化的光學(xué)建模與分析平臺(tái)，該平臺(tái)保證了所有光源模擬和通過光學(xué)元件任意傳播方式的完全兼容。
課程描述：
本課程主要針對(duì)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(chǎng)追跡對(duì)光的傳播建模，VirtualLab™用戶界面和使用光路流程圖對(duì)光學(xué)系統(tǒng)建模。此外，將講解微光學(xué)和激光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析。
課程大綱：
1.VirtualLab™軟件概況和基本操作簡(jiǎn)介
VirtualLab的菜單、視圖簡(jiǎn)介。
Virtuallab建模方式、視圖、數(shù)據(jù)數(shù)組、優(yōu)化和參數(shù)運(yùn)行等基本模塊簡(jiǎn)介。
VirtualLab的數(shù)值取樣方法的簡(jiǎn)介。
2.Virtuallab光學(xué)系統(tǒng)建模簡(jiǎn)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(fù)色光源、系列簡(jiǎn)諧波的時(shí)間和空間相干性。
部分空間相干光源建模：準(zhǔn)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(fù)色光、單色光）和光源的波長(zhǎng)定義及波段。
3.Virtuallab光學(xué)系統(tǒng)建模簡(jiǎn)介-元件
Virtuallab的元件定義方式：通過面與面的組合來定義光學(xué)元件。
Virtuallab的元件庫簡(jiǎn)介----理想元件。
Virtuallab的元件庫簡(jiǎn)介----實(shí)際元件。
Virtuallab的元件庫簡(jiǎn)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(jiǎn)介----豐富的材料庫且可以直接設(shè)置材料的各種屬性，包含肖特、豪雅、康寧、成都光學(xué)和X射線的材料等，支持材料數(shù)據(jù)導(dǎo)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(yùn)行的波段設(shè)置等。
Virtuallab的膜層庫簡(jiǎn)介----豐富的膜系庫（AR、HR），同時(shí)軟件還提供一個(gè)基本的薄膜材料庫，提供常見的薄膜材料，支持用戶自己設(shè)計(jì)膜系。膜層庫支持Macleod模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入。
4.Virtuallab光學(xué)系統(tǒng)建模簡(jiǎn)介-光場(chǎng)質(zhì)量評(píng)測(cè)
Virtuallab提供了三種方式來評(píng)測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光場(chǎng)質(zhì)量：虛擬屏、探測(cè)器、分析器。
Virtuallab光場(chǎng)評(píng)測(cè)之虛擬屏簡(jiǎn)介。
Virtuallab光場(chǎng)評(píng)測(cè)之探測(cè)器簡(jiǎn)介。
Virtuallab光場(chǎng)評(píng)測(cè)之分析器簡(jiǎn)介。
支持自定義和編程的探測(cè)器添加。
5.Virtuallab支持的編程語言與數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出接口
Virtuallab支持C#和Matlab語言設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入。
Virtuallab支持CodeV、Zemax、LASCAD設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入，并可以對(duì)其進(jìn)行二次設(shè)計(jì)和分析。
Virtuallab支持Bitmaps、ASCII、ptf類型數(shù)據(jù)文件導(dǎo)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(yīng)用----微光學(xué)系統(tǒng)、基本光學(xué)系統(tǒng)的建模與分析
Virtuallab建模的數(shù)值分析與取樣技術(shù)。
Virtuallab的場(chǎng)追跡和光線追跡比較。
Virtuallab基本工具箱的建模與分析特點(diǎn)。
近軸和實(shí)際透鏡系統(tǒng)的仿真。
衍射、相干效應(yīng)的仿真與分析----時(shí)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(yīng)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(xué)傳遞函數(shù)的定義。
常見光學(xué)系統(tǒng)建模與分析：混合雙焦點(diǎn)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(xué)系統(tǒng)建模與分析。
對(duì)系統(tǒng)的以下光場(chǎng)質(zhì)量可以進(jìn)行評(píng)測(cè)：光場(chǎng)的相位、振幅、偏振、像差的分析，計(jì)算PSF、MTF。
7.Virtuallab光柵工具箱應(yīng)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(diǎn)----嚴(yán)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(jí)次的衍射效率、評(píng)價(jià)光柵的近場(chǎng)，遠(yuǎn)場(chǎng)和光柵內(nèi)部場(chǎng)。
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(shè)計(jì)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(yīng)用----衍射元件設(shè)計(jì)專家
衍射工具箱的主要功能：分束器、整形器、擴(kuò)散器的設(shè)計(jì)、分析與優(yōu)化。
介紹衍射分束系統(tǒng)的典型應(yīng)用與設(shè)置。
介紹衍射元件設(shè)計(jì)時(shí)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(jiǎn)介：介紹衍射光斑整形系統(tǒng)的應(yīng)用，典型設(shè)置和物理概念。
介紹折射光束整形器的優(yōu)化設(shè)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(kuò)散器簡(jiǎn)介：介紹衍射擴(kuò)散器的系統(tǒng)的應(yīng)用（Top Hats、線型和任意的2D 的光模式設(shè)計(jì)），典型設(shè)置和物理概念。
衍射擴(kuò)散器系統(tǒng)的優(yōu)化：IFTA算法優(yōu)化衍射擴(kuò)散系統(tǒng)。
LED和準(zhǔn)分子激光器的均勻化設(shè)計(jì)：仿真微透鏡陣列的均勻系統(tǒng)；析均勻系統(tǒng)的衍射擴(kuò)散；化衍射擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)部分相干光的均勻化。
介紹常用的衍射元件設(shè)計(jì)案例：優(yōu)化衍射1:5 的光束分束；相位掩膜板的設(shè)計(jì)；計(jì)算全息；平頂和線性光斑的整形設(shè)計(jì)。
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(duì)激光系統(tǒng)里的參數(shù)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)：偏振效應(yīng)，模擬光闌和微結(jié)構(gòu)的衍射效應(yīng)，公差分析，使用微結(jié)構(gòu)反射鏡進(jìn)行基模整形。
模擬GRIN 元件。
使用微結(jié)構(gòu)反射鏡進(jìn)行基模整形。
評(píng)價(jià)激光光束系統(tǒng)里的光束質(zhì)量。
支持LASCAD激光器設(shè)計(jì)文件的導(dǎo)入。
支持對(duì)有源諧振腔的波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)置。
10.Virtuallab的照明工具箱應(yīng)用
照明工具箱的主要功能簡(jiǎn)介：光柵單元陣列對(duì)于光折轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)與分析。
光柵單元陣列設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的光整形與均勻化。
照明工具箱常用的一些功能簡(jiǎn)介：對(duì)于LED輻射的整形和均勻化，產(chǎn)生光標(biāo)和光圖樣，包括衍射，干涉和部分相干效應(yīng)。
設(shè)計(jì)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(shí)間：2013年1月24日（四）-27日（日）AM 9:00-PM 4:00
課程地點(diǎn)：上海（詳細(xì)地址開課前1周郵件通知）
課程費(fèi)用：4000元/人
備注：
1. 本次課程人數(shù)限定20人，報(bào)名聯(lián)絡(luò)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(rèn)報(bào)名，請(qǐng)于訊技首頁下載課程報(bào)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(rèn)信息無誤后，客戶需將課程費(fèi)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(xí)勤路支行；
銀行帳號(hào)：1001-2281-0901-6237-775
匯款完成后，請(qǐng)?jiān)趨R款憑證上注明課程名稱、日期與報(bào)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(shí)際的方式為學(xué)員講解，本次課程報(bào)名截止日期為開課前1周，如有興趣建議您盡早報(bào)名。
5. 學(xué)員需自備有管理員權(quán)限的電腦，訊技光電提供上課用的軟件，不能攜帶者請(qǐng)?zhí)崆巴ㄖ嵓颊n程小組，便于提前做好安排。
6. 報(bào)名費(fèi)用中包含課程學(xué)費(fèi)、材料費(fèi)、開票稅金及午餐費(fèi)用，其他費(fèi)用學(xué)員自理。
7. 培訓(xùn)成績(jī)合格將授予訊技證書。
8. 學(xué)員采購配套書籍享受五折優(yōu)惠。
9. 訊技對(duì)本次課程有異動(dòng)權(quán)及最終解釋權(quán)。
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