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2024-12-11
发表了主题帖： OptiSystem与OptiGrating的联合使用：光纤布拉格光栅在OCDMA中的应用

简介在本案例中，我们演示了如何将OptiGrating中的设计导出到OptiSystem，并通过“OptiGraitng component”将其作为组件使用。本文首先在OptiGrating中设计了一个均匀光纤光栅，然后在OptiSystem中应用于一个三用户OCDMA系统。OptiGrating组件位于“Optiwave Software Tools”库中。一、在OptiGrating中设计均匀FBG 我们使用OptiGrating软件中的案例文件“fbguniform”来设计光栅。本设计做了两个改动： 1)将Average Index设置为均匀 2)将Ind.Mod设置为0.00023，以获得所需的带宽。在这个例子中，我们设计了四个均匀的FBG，带宽为0.3 nm，中心波长为分别为1548.5 nm、1550.1 nm、1550.9 nm和1552.5 nm。中心波长由光栅的周期长度决定。下表显示了每个光纤光栅的周期长度。图1显示了均匀光纤光栅设计的设置，图2显示了光栅的频谱。图1.均匀FBG的“Grating Definition”选项卡设置图2.带宽为0.3 nm，波长1550.1 nm处均匀FBG的频谱在一个设计中也可以有多个光栅。我们设计了一个具有两个均匀FBG的光栅，其中心波长分别为1548.5 nm和1550.1 nm，带宽均为0.3 nm。图3光栅的设置，图4是光谱。图3.两个均匀FBG的“Grating Definition”选项卡设置图4.带宽为0.3 nm，波长1548.5 nm和1550.1 nm处两个均匀FBG的频谱为了将设计好的FBG输出到OptiSystem，我们需要保存透射和反射的频谱。这可以很容易地完成，使用Tools菜单和选择“Export Complex Spectrum”。导出格式选择“OptiSys”格式，并选择文件名。图5.导出OptiGrating中的FBG 二、在OptiSystem中导入均匀光纤光栅到OptiGrating component 为了在OptiSystem中调用设计，只需在布局中拖动一个“OptiGrating component”，并选择生成的“*.txt”文件路径（图6）。这将自动导出在OptiGrating中设计的FBG的传递函数到“OptiGrating component”。在案例中，我们将设计的FBG应用于OCDMA网络。图6.OptiGrating Component设置下图为OptiSystem中OCDMA系统的布局图。我们模拟了一个基于3用户光纤布拉格光栅（FBG）的200 Mbit/s的OCDMA网络。均匀FBG采用修正二次同余(MCQ)码实现频谱振幅编码。图7.OCDMA系统布局该信号是NRZ PRBS数据使用马赫-曾德调制器调制非相干光源而产生的。光链路是10km的单模光纤。接收机包括两个光谱滤波器和两个光电探测器，通过低通滤波器和误码率分析仪执行解码。在本实验中，用户1和用户2为ON，用户3为OFF。接下来的两个图展示了用户1和用户2的编码数据的频谱。图8.用户1和用户2的编码数据谱以下是用户1和用户2的眼图。使用OptiSystem，您可以通过增加用户、使用不同的OCDMA编码方案、调制格式或增加传播长度来分析该系统的性能。图9.用户1和用户2传播10公里后的眼图
回复了主题帖：在光学设置中包含透镜系统

吾妻思萌发表于 2024-12-10 08:43 好厉害，请问是什么软件我只会zemax 你好哦，我们这个是TechWiiz软件，我们也有和zemax同款的软件，叫VirtualLab Fusion软件
发表了主题帖： TRCX：掺杂过程分析

在 LTPS 制造过程中，使用自对准掩模通过离子注入来金属化有源层。当通过 TRCX 计算电容时，应用与实际工艺相同的原理。工程师可以根据真实的 3D 结构提取准确的电容，并分析有源层离子注入前后的电位分布，如下图所示。 (a)FIB (b) 掺杂前后对比
发表了主题帖：通过微透镜阵列的传播

随着现代技术的发展，微透镜阵列等专用光学元件越来越受到人们的重视。特别是在光学投影系统、材料加工单元、光学扩散器等领域，微透镜阵列得到了广泛的应用。在VirtualLab Fusion中，可以使用最新发布的版本中引入的一个新的MLA组件来设置和模拟这样的系统，允许对微透镜组件后面的近场以及远场和焦点区域的传输场进行彻底的研究。微透镜阵列后光传播的研究本用例研究微透镜阵列后传播的光。给出并讨论了近场、焦平面和远场的效应。微透镜阵列的高级模拟本用例解释了VirtualLab Fusion中微透镜阵列组件的配置和使用。
2024-12-10
发表了主题帖：每日案例｜Herrig Schiefspiegler 望远镜

摘要 Herrig Schiefspiegler 望远镜通常由两个大半径的球面反射镜组成，但在两次传递的配置中有4次反射，因此该类型望远镜结构非常紧凑。通过VirtualLab中的非序列光线与场追迹技术，可以实现Herrig Schiefspiegler 望远镜的系统建模，其中包括对两个反射镜间的多次反射进行分析，并且对不同入射角度情况的成像质量进行研究。建模任务结果文件和技术信息
发表了主题帖： FRED案例展示：任意表面形状的辐照度

Photon Engineering 一直在努力扩展 FRED 的功能，以满足您对我们光学工程软件日益苛刻的应用需求。数据收集表面使用Faceted Surface结构（*.OBJ 或 *.STL 文件格式规范）表示的几何形状可以指定为在光线追迹期间动态收集每个三角形面的数据。这使得可以分析和显示任意几何形状的入射（或吸收）辐照度、功率、光线密度或光线计数，提供了一种补充 Analysis Surfaces 和 Detector Entities 支持的分析网格形状的分析能力。此分析也在 FREDmpc 中得到支持。
发表了主题帖： FRED案例展示：光源波长列表和光源功率设置

当使用波长列表选项定义光源的光谱内容时，每个指定的波长都会贡献总光源功率的一部分。如果某个波长被标记为活动状态（Active），则其贡献将包含在生成的光线集中。如果某个波长的活动标志未被标记，则其贡献将不包含在生成的光线集中。从概念上讲，FRED 将指定的光源功率值视为固有的光源属性，而不是相对于波长列表中活动波长子集的归一化量。在下面的案例中，固有的光源功率被指定为 1。下面指定了五个离散的波长值，总功率在这些波长之间均匀分布，如统一的波长权重所示。然而，如果我们切换任何波长的活动状态，剩余活动波长的功率不会重新归一化以等于指定的总光源功率值 1.0（要重新归一化，必须删除未使用的波长或调整功率设置）。相反，非活动波长的功率贡献将从生成的光线集中移除。在这个案例中，当所有波长都处于活动状态时，每个均等权重的波长贡献 0.2 单位的功率，总功率为 1.0。只有当一个波长处于活动状态时，生成的光线集仅包含该活动波长对光源固有功率的贡献。在这种情况下，光线集仅包含 0.2 单位的功率。
发表了主题帖： FRED案例展示：多曲面径向几何模型构建

①介绍多曲面的径向几何形状在照明系统中常见，在这些系统中，为了达到预期的效果，并不需要完全平滑的表面。目前FRED软件并没有提供现成的基本元素来创建多曲面的径向几何形状，但FRED中现有的表面的灵活性确实需要创建这样的几何形状。以下例子创建了一个“鸟笼抛物面反射器（Birdcage Parabolic Reflector）”，其最终结果如下图所示：要创建这样一个形状需要使用自定义元素、曲线和规定曲面（Ruled Surface）。 ②创建第一个元素首先建议为完成的组件创建一个子组件（Sub-Assembly），并在其中创建一个用于必要曲线的自定义元素。可以从右键菜单添加曲线到自定义元素。鸟笼抛物面反射器的第一个元素如下图所示：并用以下四个曲线类型来定义：以上四个曲线通过组合曲线（Composite Curve）合并成一个单独的“基础曲线（Base Curve）”： ③创建其他元素在第一个元素制作完成后，创建其他元素只是简单地将第一个元素复制粘贴回子组件中，并将新元素旋转到正确的位置。在这个例子中，六边形横截面需要6个元素，围绕X轴旋转的角度分别为0度、60度、120度、180度、240度和300度。以下是元素2的旋转示意图：而由六个元素组成的完成的“鸟笼”结构看起来如下图所示： ④覆盖表面最后一步是覆盖（或填充）元素之间的空间。为此添加另一个自定义元素，并在此内部使用规定曲面来连接曲线，例如，对于元素1和2之间的覆盖部分，我们用以下设置将这两个元素的基础曲线连接起来：不要忘记设置修剪体积以足够覆盖表面：以下给出了第一个覆盖表面：并且重复该过程以添加更多的规定曲面（上述未显示为可追踪的曲面）以填补剩余的空隙。
发表了主题帖： FRED案例展示：逆向反射器

在 FRED 中有多种方法可以建模逆反射。以下是一些案例文件： ①角锥棱镜使用角锥棱镜是一种非常简单的方法来创建逆向反射器。使用角锥棱镜的优点在于它既适用于非相干光线追迹，也适用于相干光线追迹，并且能够跟踪偏振变化。对于拥有 FREDmpc 版本的用户，角锥棱镜还可以包含在 GPU 光线追迹中。 ②具有脚本散射模型的表面逆向反射材料的性能有时可以通过 BSDF（双向散射分布函数）模型来表示（通常用于由微小玻璃珠组成的逆向反射器）。这种 BSDF 通常是通过对样品进行测量获得的。这种反射 BSDF 在入射光线的角度处达到峰值，并迅速下降。在 FRED 中实现这一点的一种方法是使用脚本散射模型。在这个例子中，BSDF 的形式为A * | cos(scatter) - cos(incident) | ^ n。这种方法的优点在于可以通过调整 "A" 和 "n" 参数来匹配测量数据。然而，需要注意的是，这种方法仅适用于非相干光线追迹，而不适用于 FREDmpc 的 GPU 光线追迹中，后者目前还不支持脚本散射模型。 ③阵列结构的光线追迹对于希望建模由角锥棱镜阵列组成的棱镜逆向反射片材的用户，最合适的选择是在 FRED 中按照所需规格构建该结构。这样可以进行非相干和相干光线追迹，并且能够跟踪偏振效应。 FRED 的阵列功能可以简化这一过程，或者如果需要使用 FREDmpc 在 GPU 上进行光线追迹，也可以将其创建为一组单独的棱镜。下图中，光源用红色框标出，入射角度为 15 度。 ④总结：（1）角锥棱镜：简单有效，适用于非相干和相干光线追迹，支持偏振变化跟踪，兼容 FREDmpc 的 GPU 光线追迹。（2）脚本散射模型：适用于非相干光线追迹，可以通过调整参数匹配测量数据，但不支持 FREDmpc 的 GPU 光线追迹。（3）阵列结构：适用于详细的逆向反射片材建模，支持非相干和相干光线追迹及偏振效应，可以使用 FRED 的阵列功能或创建单独的棱镜来实现。选择哪种方法取决于具体的应用需求和所需的光线追迹类型。
2024-12-09
发表了主题帖：利用已保存的设置导入数据阵列

摘要数据通常以.txt、.csv、.bmp 等形式存储。VirtualLab Fusion 支持导入以上数据格式并将其存储到数据阵列中。通常情况下，工程师需要导入具有相似设置的多个数据阵列，例如，采样距离、坐标轴标签、单位等。VirtualLab Fusion 可以保存设置并加载多个数据阵列。初始化数据阵列导入向导 l单击文件（File），单击导入（Import）到选择导入，选择导入数值数据阵列（Import to Numerical Data Array） l然后显示数据阵列导入向导。 l点击下一步（Next）。导入数据阵列 l我们进入数据子集导入（Import of Data Subsets）。 l填写描述(Description)，如TE 的振幅。 l选择物理属性(Physical Property)，如电场。 l点击导入（Import）并选择导入的数据文件。 l完成数据文件选择后，将显示导入设置界面。 l根据原始数据文件，进行文本导入设置，如右图所示。 l点击更新预览（Refresh Preview）对导入数据进行预览。 l点击OK 完成次步骤操作。保存导入设置 l单击“下一步（Next）”转到“坐标设置”。 l根据原始文件设置所有坐标参数，如图所示。 l单击“ 保存导入设置（ Save Import Settings）”以保存 daImport 文件。 l单击“完成”。导入已导入的数据阵列阵列 l显示导入的数据。 l单击“加载导入设置（Load Import Settings）”并加载保存的.daImport文件 l单击“下一步”转到“导入数据子集”。 l如有必要，请更改说明，例如 TM 的振幅导入数据阵列并载入已保存的设置 l单击“ 加载导入设置”并加载保存的.daImport文件 l单击“下一步”转到“导入数据子集”。 l如有必要，请更改说明，如 TM 的幅度。 l单击“导入（Import）”并选择要导入的其他数据文件。 l选择数据文件后，将显示“导入设置”。 l已保存的设置已经可用。 l单击“刷新预览（Refresh Preview）”以查看预览。 l单击“确定”完成此部分操作。 l点击“下一步”进入坐标设置。 l参数已经进行保存。 l点击“完成”。查看导入的数值阵列 l显示已导入的数据。
发表了主题帖： VirtualLab Fusion中导入图片格式的谐波场数据

1.选择以图片格式导入谐波场数据 2.选择要导入的图片 3.选择图片类型 4.选择场分量 5.导入之后可以检查图片尺寸，如果不是预期大小，可以在属性浏览器位置修改 6.光路中选择光源为stored lateral field，将导入的谐波场文件加载进光源中
发表了主题帖： VirtualLab Fusion：系统建模分析器

摘要在物理光学中，傅里叶变换是光在复杂光学系统中传播所需的最基本的工具之一。这些操作允许我们在表示光场的不同域(如空间域和频域)之间切换，并促进各种光学元件特定求解器的高效应用。这些求解器中的大多数通常在特定的域中工作，这意味着域之间的不断往返对于精确和快速的仿真是必不可少的。为了向光学工程师提供光场在系统中传播时的不同阶段的全面概述，VirtualLab Fusion配备了一个强大的工具，系统建模分析器。本文档介绍该工具的使用方法。系统建模分析器如何运行建模分析器系统建模分析器例1：光束清理滤波器示例 – 光束清理滤波器光束清理滤波器 – 光源光束清理滤波器 – 孔径光束清理滤波器 – 探测器例2：反射光栅反射光栅对 – 系统设置反射光栅对 – 光源反射光栅对 – 光栅反射光栅对 – 上臂反射光栅对 – 下臂
发表了主题帖： FRED案例展示：随机化自由曲面建模

附件中的文件展示了一种使用FRED的双立方网格（Bicubic Mesh）表面来创建具有随机轮廓的表面的简单方法。双立方网格表面表示在X和Y位置上的Z表面凹陷（sag），这些是由在X和Y上矩形网格中提供的表格数据决定的。这种表面类型提供了一种生成自由曲面的简便方式。
发表了主题帖： FRED案例展示：多孔阵列排布模型创建

脚本可以高效地用于从曲线和曲面元素中创建几何模型，例如一个带有六角密孔排列的阵列管道：该脚本包含了脚本编写中的许多核心组件，包括局部变量和全局变量、阵列、调整阵列尺寸、逻辑测试、循环结构、调用函数；以及许多特定于FRED的功能，如定义子组件、自定义元素结构、曲线和曲面、定位结构对象，此外还包括设置体积修剪边界、修剪规范、可视化属性设置、光线追迹控制和涂层设置。 ①脚本的流程如下： 1.定义并设置六角密孔排列中的环数、半孔径、孔之间的间距、管道的半直径和长度等变量。 2.创建一个对象结构的子组件。 3.在循环结构中计算每个孔的位置，对于每个位置调用一个函数，在该子组件配体内添加一个包含圆形曲线的自定义元素，并创建一个将圆形曲线拉伸成管道（即孔）的表面。 4.循环结束后，再添加另一个自定义元素来定义并包含这些孔的管道对象。在这个自定义元素内： - 为管道边缘定义另一个圆形曲线。 - 创建两个光圈曲线集合，分别用于孔和管道边缘。 - 使用边缘曲线形成一个拉伸表面以构成管道的外边缘。 - 定义前平面和后平面的表面，然后使用孔和边缘光圈集合对它们进行修剪，并增加表面的三角化程度。 5.最后，使“多孔管道”子组件的所有表面都具有反射性。请注意，由于增加了三角化程度，运行嵌入式脚本后，几何结构可能需要一些时间来渲染。
发表了主题帖：在光学设置中包含透镜系统

在光学设置中包含透镜系统最简单的减反射膜结构是单层减反射膜，其主要是针对特定波长的减反射，主要原理是光波的干涉相消/相长。对于单层减反射膜来说，理想厚度为1/4入射光波长。在本例中，假设了一个折射率为1.5的基板，并且空气折射率为1 1. 建模任务 1.1基本结构 2. 建模过程 2.1创建材料（TechWiz DB） 2.2创建堆栈结构（TechWiz LCD 1D） 3.查看结果 3.1反射率最小对应厚度为0.1127um，与理论计算结果相符 3.2可以将膜厚与膜层折射率同时作为变量考虑，可见厚度0.1127um，折射率N=1.22时，其反射率最低 3.3可以查看详细的原始数据，确定反射率的具体数值
发表了主题帖： FRED案例展示：楔形透镜建模

透镜的楔形或倾斜可以在FRED中通过以下基本步骤进行建模： 1. 将列表上的透镜转换为自定义元素。 2. 对楔形透镜表面应用（最大）倾斜（或偏心）。 3. 增大表面修剪体积，以确保足够的覆盖。 4. 应用表面修剪体积，消除不必要的重叠和间隙。如下案例所示，这是一个简单的平凸透镜，其前面的凸面是楔形的。 ①案例介绍在新的FRED文档中，添加一个新透镜，并设置以下参数：图1.列表上的透镜设置如果我们尝试编辑透镜的表面1并通过“location/orientation”选项卡添加绕X轴的旋转5°，我们会发现透镜不允许我们对表面添加倾斜。我们在子表面上所做的任何更改都会被忽略（如果我们关闭并重新打开对话框，会发现我们的更改消失了，因为这些设置是由不支持楔形的“parent primitive”控制的）。为了获得对子系表面的控制权，我们需要在对象树中右键点击透镜，并选择“Convert to Custom Element”的选项。现在透镜结构转化为自定义元素后，我们可以编辑表面1，并在“location/orientation”选项卡中指定绕X轴旋转5度。图2.自定义元素透镜，带有楔形前表面，在几何模型中产生了间隙和重叠注意：建议从预期使用的最大楔形透镜或倾斜开始。我们可以看到表面的倾斜（楔形表面）已经到位，其中几何形状不再封闭，在透镜底部表面1和边缘之间有一个间隙，在透镜顶部边缘表面延伸超过了表面1也存在类似的问题。我们需要关闭这些间隙，并修剪表面之间的重叠。第一步是增大修剪体积，使得第一个表面和边缘表面延长到它们彼此相交。图3.延伸修剪体积以允许表面相交请注意，在改变边缘的Z轴范围后，边缘现在也超出了后平面表面。现在我们可以修剪表面了...首先由边缘表面1和2进行修剪：图4.边缘表面修剪，以防止边缘超出透镜的前表面或后表面接下来我们可以用边缘表面来修剪表面1：图5.前表面修剪，以防止其延伸超过透镜光圈的边缘这使我们得到了最终的楔形透镜：图6.最终带有5度倾斜的楔形透镜创建完成由于修剪体积是按照最大预期倾斜5度安排的重叠，因此小于这个值的倾斜量也会适用于透镜。图7.最终带有2.5度倾斜的楔形透镜