光学工程

01 说明 VCSEL激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）是一种垂直于衬底面射出激光的激光器，可以在衬底上多个方向上排列多个激光器，形成并行光源或面阵光源，是光纤通信或光感测领域的主要光源之一。由于VCSEL腔长极短，需要腔内有源介质对激射模式提供较大的增益补偿。本案例显示了如何设置并仿真VCSEL激光有源区的增益。 02 模拟设置 左图展示了一个

本文作者为：Ansys Lead R&D Engineer Michael Cheng 翻译：Ansys Senior Application Engineer Yuan Chen 原文发布于Zemax知识库 简介 本文提出并演示了一种以二维光栅耦出的光瞳扩展（EPE）系统优化和公差分析的仿真方法。 在这个工作流程中，我们将使用3个软件进行不同的工作 ，以实现优化系统的大目标。首先，我们使用Lum

本案例将解释如何在VirtualLab中进行三维光栅建模 本案例所使用的工具箱为光栅工具箱 基于堆栈结构进行光栅模拟的光栅工具箱具有两种类型的光栅，分别为二维（2D）光栅和三维（3D）光栅 基于堆栈的光栅元件包含一个基板(base block)，堆栈(stack)则位于基板的边界上，基板为均匀介质，下图为三种类型的堆栈-基板结构 建模步骤如下： 1. 进入VirtualLab软件主窗口，通过解决方

建模目的：使用VirutalLab模拟脉冲在自由空间的传输 使用工具箱：基本工具箱 脉冲参数：脉冲宽度为10fs，载波波长800nm，包含29个谐波场 自由空间传输距离：10mm VirtualLab脉冲建模的一些概念的介绍 1) 脉冲传输 作为任意的电磁场，脉冲由电场矢量E（r, t）和磁场矢量H（r, t），共六个矢量分量来表示，这六个分量均为实值函数，后面我们用函数U（r, t）表示其中任意

概要 本文展示了如何设计光束整形器将激光器产生的高斯分布的光转换为平顶分布的光输出。（联系我们获取文章附件） 介绍 光束整形光学元件可以将入射光的光强分布转换为其他特定的分布输出。最常见的例子就是将激光器产生的高斯分布的光转换为平顶（Top-Hat）分布的光输出。在评价函数中使用几何光线来优化透镜的矢高是一个很有效的方法。在这一方法中，我们将计算给定输入光分布时，输出面应有的结果，并通过几何光线目

简介 本文提出并演示了一种以二维光栅耦出的光瞳扩展（EPE）系统优化和公差分析的仿真方法。 在这个工作流程中，我们将使用3个软件进行不同的工作 ，以实现优化系统的大目标。首先，我们使用 Lumerical 构建光栅模型并使用 RCWA 进行仿真。其次，我们在 OpticStudio 中构建完整的出瞳扩展系统，并动态链接到 Lumerical 以集成精确的光栅模型。最后，optiSLang 用于通过

建模目的：如何将矩形光栅界面和转变点列界面(Transition Point List Inerface)进行组合，以构建复杂结构光栅，并进行近场分析和内部场分析 工具箱：光栅工具箱 关键词：矩形光栅界面 转变点列界面 近场分析 内部场分析 组合光栅结构参数： 图1：光栅参数示意图 使用VirtualLab光栅工具箱进行建模 1) 操作如下图(1)(2)：解决方案(Solutions)/光栅工具箱

课程二十：设计容易制造与加工的非球面 在本课中，我们展示如何将球面替换成非球面，从而改善像质。然后我们重新优化它，控制非球面与最接近球面（CFS）的 RMS 偏离，以便更容易制造。 这是一个初始镜头，一个校正不佳的三片式镜头： （如果您想自己运行此案例，始镜头名为 6.RLE。）    RLE    ID TRIPLET START                          5721  

Ansys Speos 2023 R1 新功能介绍 Ansys Speos 持续推动创新，为光学设计人员提供精确、高性能的仿真功能。2023 R1 新版本提供强大的功能，可加快结果生成速度、提高仿真精度并扩展与其他 Ansys 产品的互操作性。 更新Texture映射预览，为texture的应用提供了易用性，并提高了多层材料的使用，虚拟照明动画工具(测试版)通过为每个光源的功率比定义时间线并直接生

说明 在本例中，我们仿真了使用BaTiO2的铁电波导调制器，BaTiO2是一种折射率因外加电场而发生变化的材料。该器件的结构基于文献[1]。我们模拟并分析了给定工作频率下波导调制器的有效折射率与电压的关系。 背景 铁电波导由硅层和玻璃衬底上的BiTiO3（也称为BTO）层组成。BiTiO3晶体的取向为晶体的[011]方向平行于光传播方向（y方向），[001]方向沿着z方向。BiTiO3层的顶部的非

作者：周倩苇 衍射透镜和折射透镜在X射线分析和高分辨率X射线显微系统中广泛应用。然而这两种透镜的高色散特性导致不同波长的X射线焦点位置不同，从而造成成像时的色差问题，成像质量大打折扣。因此，利用衍射或折射透镜的X射线显微成像系统通常使用高度单色性的光来避免色差现象，其代价则是大量的X射线被浪费。 在可见光领域，消色差透镜的使用已有百年之久，通过两种色散力不同的玻璃并满足相应的曲率条件的双透镜来实现

本文将设计一个光栅耦合器，将光子芯片表面上的单模光纤连接到集成波导。内置粒子群优化工具用于最大化耦合效率，并使用组件S参数在 INTERCONNECT 中创建紧凑模型。还演示了如何使用 CML 编译器提取这些参数以生成紧凑模型。（联系我们获取文章附件） 概述 本示例的目标是设计一个 TE 绝缘体上硅 （SOI） 耦合器，该耦合器带有由单模光纤从顶部馈电的布拉格光栅。此设计中的关键品质因数（FOM）

课程十九：DOE在现代镜头设计中的应用 在本课中，我们将重新设计一个5片镜片的镜头，然后在某处添加衍射光学元件（DOE），查看是否可以改善其性能。 通过 MDS 对话框中的定义选项将创建一个 MACro，它将运行 DSEARCH 命令，并填充所有数据。 该设计将输入 F / 3.5，半视场角为25度，孔径为12毫米。我们选择使用 SPECIAL AANT 代码来控制后焦，这样可以使后焦长度大于 2

本文为使用OpticStudio工具设计优化HUD抬头显示器系统的第三部分，主要包含演示了如何使用OpticStudio非序列模式工具正向分析HUD系统的性能以及后续可能的扩展分析。 上两篇文章中，我们主要介绍了如何以逆向方式对于HUD系统进行建模，以及根据分析系统的初始性能，并结合具体设计指标了解如何对系统进行控制与优化。本篇文章将主要结合OpticStudio非序列模式功能进行正向HUD系统性

介绍 沃拉斯顿棱镜偏振器包含两个由单轴晶体构成的直角棱镜，如方解石，它经常用于沃拉斯顿棱镜中。两块单轴晶体是定向的，使得晶轴互相垂直。如下图所示的几何结构，水平偏振光在第一个区域中以非寻常折射率（ne）传播，折射到第二个区域中，以寻常折射率（no）传播。垂直偏振光经过相反的折射，两个偏振态就这样分开了。本文介绍了一个脚本，即wollastonCreator.frs，根据输入到基本对话框中的用户技术

摘要 在光学工程中，高效的计算结果很难通过强力光线追迹来获得。使用辐射测量学技术，在很短的时间内，可以有效并准确地执行杂散光，照度均匀性和自发热辐射的计算来追迹必要数量的光线。 关键字：照明，辐射度量学，光线追迹，杂散光 1.前言 根据MSNtm Encarta（微软公司产品）在线词典，“clever”这个词是一个形容词，意为“展示意志力，敏捷性和创造力”。“trick”这个词是一个名词，意为“一

简介 本文讨论了如何使用FRED对球透镜封装的半导体激光二极管耦合到单模光纤进行准确的建模，这是在光纤通信领域很常见的一个光学系统。该模型演示了FRED传播相干光场的能力、它的精确激光二极管束(Laser Diode Beam)光源模型以及准确的计算光纤耦合效率。 模型 在FRED模型中使用的半导体激光二极管是Mitsubishi(三菱) ML725C8F，这是一个InGaAsP / InP多量子

通过使用更小的像素尺寸和更大的填充因子，基于CMOS图像传感器像素的数码相机系统的成本正在降低。但是，只有在不牺牲图像质量的情况下，CMOS像素尺寸减小才是可以接受的。随着CMOS像素尺寸的不断减小，图像信噪比降低，相邻传感器像素之间的串扰也随之增加。这些效应可以通过计算机仿真的仔细设计优化来抵消，在当前像素尺寸下，计算机仿真需要麦克斯韦方程组的全矢量解。 在本主题中，我们将讨论CMOS图像传感器

撰稿人 | 刘红林&赖溥祥 论文题目 | Different channels to transmit information in scattering media 作者 | 张栩瑜、高敬敬、甘雨、宋纯元、张大伟、庄松林、韩申生、赖溥祥、刘红林 完成单位 | 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海理工大学光电信息与计算机工程学院，中国科学院大学材料科学和光电技术学院，中国科学院大学杭州高等研究院

摘要 F-Theta透镜通常用于基于扫描式的激光材料加工系统。使用这种透镜，聚焦光斑沿目标平面的位移与透镜焦距和扫描角度的乘积成正比。然而，不存在完美的F-Theta系统，因此在任何给定的系统中，偏离理想行为的偏差都是可以预期的。借助快速物理光学建模和设计软件VirtualLab Fusion中的扫描源，通过测量不同角度下实际光斑位置与期望值之间的偏差，分析了给定F-Theta透镜的性能。 建模任