- 2025-04-10
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使用VirtualLab Fusion中分布式计算的AR波导测试图像模拟
摘要
在这个用例中,一个完整的FOV测试图像(在x和y方向分别采样101个角度,总共有10,201个角度)通过波导设备传播。
一个具有数百个严格光栅评估的基本模拟大约需要7秒。这导致整个图像的估计总计算时间超过31小时。
通过使用一个由8个多核PC组成的网络,提供35个客户端分布式计算,将模拟时间减少到1小时5分钟。
基本模拟任务
基本任务集合:FOV
使用分布式计算的集合模拟
概述模拟时间
节省96%的计算时间!!!
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OptiSystem应用:FBG滤波仿真
FBG(光纤布拉格光栅)是在光纤内形成一种空间周期性折射率分布的光纤,其作用在于改变或控制光在该区域的传播行为与方式。光纤光栅是一种新型的光无源器件,具有制作简单、造价低、稳定性好、体积小、抗电磁干扰、使用灵活、并易于同光纤系统兼容集成等诸多优点,所以近年来光纤光栅在光通信、光纤激光器和光纤传感器等领域的应用越来越受到人们的重视,取得了令人瞩目的成就。
1. 建模任务
本案例演示了均匀光纤布拉格光栅组件在OptiSystem中作为滤波器的应用。本案例有两种项目布局。在第一种布局中,使用了白色光源。在第二种布局下,使用了高斯脉冲。
2. 白光光源下的FBG滤波器
下图所示为光路图。
初始的频谱如下图。
接下来我们对布拉格光栅的主选项卡中的反射率进行扫描,如图。
因为反射率与耦合长度和光栅长度的乘积有关,所以这种扫描对应于耦合长度和/或光栅长度的变化。相应反射光谱的比较如下图所示。
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅反射光谱
透射光谱如下图。
0.19和0.59反射率的均匀布拉格光栅透射光谱
3. 高斯脉冲下的FBG滤波器
高斯脉冲光学系统中均匀光纤布拉格光栅滤波器的光路如下图。
我们对高斯脉冲的半高全宽(宽度)进行扫描,设置其宽度为0.005、0.05和0.5,如图。
初始高斯脉冲的频谱如图
高斯脉冲的初始频谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps)
获得的反射光谱如图所示。
反射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps)
获得的透射光谱如图所示。
透射光谱,宽度为0.5和0.05(分别为12.5ps和1.25ps)
正如我们所看到的,因为在第二种情况下,光栅的带宽(125GHz)远小于脉冲频谱,所以脉冲的一部分频谱被反射。
- 2025-04-09
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OptiSystem应用:环形通量仿真
环形通量,顾名思义就是描述了光纤内部圆形半径内的通量。环绕通量通常被量化为从光纤中心开始的半径,该半径需要环绕穿过光纤的25%到75%的光能。由环绕通量值描述的光纤的功率分布是确保千兆以太网系统中所需数据传输速率的关键因素。
本案例介绍使用环形通量分析仪进行的环形通量模拟。
1. 仿真任务
在本例中,光学发射器将产生一个拉盖尔-高斯空间模式LG00,光斑大小等于10μm。空间连接器的X和Y轴偏移为10μm。光纤的半径为25μm,这与环绕的通量分析仪的分析半径相同。
使用参数扫描将X和Y的值设置为0,2,4,6,8,10 mm,观察环形通量的变化。
2. 仿真步骤
下图所示为光路图。
光路布局
光斑模式设置
X和Y偏移设置
使用参数扫描将X和Y的值设置为0,2,4,6,8,10 mm。
3. 仿真结果
使用环绕通量分析仪,您可以看到信号的环绕通量和平均强度。
图一(左)显示了发射器输出处的模式。模式以(0,0)为中心,通量图显示最大通量约为10μm:
图一 发射器的光斑图和环通曲线
图二显示在空间连接器之后,横模(中心图)移动了10μm,最大通量约为20μm:
图二 空间连接器后光斑图和环通曲线
图三光纤输出处模式的总和。信号以(0,0)为中心,通量图显示了20μm处的最大通量:
图三 传纤后光斑图和环通曲线
我们可以比较每次扫描的环通量图:
图四 环通曲线随X和Y变化关系
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LITESTAR 4D应用:植物照明设计
设计意义
合理选择光质,控制光照强度,调节光照时间,设置光照范围,节约能源等;
因此,植物照明设计意义重大,需要结合植物生长特点、光学原理和节能降耗等因素,设计出高效、节能、适用的植物照明系统,为农业增产、城市农业、药用植物培植和科学研究等领域提供优质的技术支持。
设计要求
选择合适的灯具,光照均匀,节能和环保。
设计内容
简易室内植物照明案例。
设计方案(截取部分报表)
灯具信息(来自photoview)
侧视图
前视图
软件结果界面(部分展示)
伪色图
渲染图
最后导出报表即可
- 2025-04-08
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相干时间和相干长度计算器
摘要
在本用例中,我们介绍了一种计算器,它可以根据给定光源的波谱信息快速估计其时间相干特性。然后,可以将该计算器的结果自动复制到通用探测器中,以便在考虑时间相干性时应用近似方法,而无需对光源的波长光谱进行采样。
打开相干长度和时间计算器
“相干长度和时间计算器”可以通过“开始”功能区下的“计算器”下拉列表访问。
输入值
计算器允许规定介质、频谱类型以及峰值波长和带宽。所有其他相干相关量将自动计算。
输出值
峰值频率:
,具有环境材料中的光速𝑐和峰值波长𝜆𝑝
带宽(频率):
,具有环境材料中的光速𝑐和峰值波长Δ𝜆
相干时间:
,其中s对于高斯谱是2,对于洛伦兹谱是1
相干长度:
, 具有环境材料中的光速𝑐
连接到通用探测器
如果通用探测器是光学设置的一部分,则当”如何对相互关联的模式求和”下”部分相干求和”选项被选中时,可以通过“从计算器复制”功能将该计算器的结果轻松地传输到所述探测器。
案例任务
探测器平面的辐照度
50 nm带宽的系统显示出清晰的干涉图案,该干涉图案对于更高的带宽消失。
两个结果的路径差相同,为2 µm。
50nm 带宽 150nm 带宽
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VirtualLab:衍射角计算器
摘要
衍射光栅的定义特征是其结构的周期性,正如傅立叶理论所预测的那样,这会导致入射光在透射和反射方面被分割成一组离散的级次。这些传播级次的数量,以及每个传播级次的偏转角,取决于辐射的波长、光栅前后介质的折射率、结构的周期和入射角。这种相关性在数学上被编码在光栅方程中。在这个用例中,我们介绍了VirtualLab Fusion的衍射角计算器,这是一个用于计算光栅方程的方便工具。
打开衍射角计算器
可以通过“开始”选项卡下的“计算器”下拉列表访问“衍射角计算器”。
设置输入参数
用户需要输入光栅周期、入射角、波长的值,并定义光栅前后的材料。入射波和反射级次位于第一种材料中,而透射级次于第二种材料中。
“切换材质”按钮可用于交换这两种材质。
定义衍射级数
在“衍射阶数”框中,可以选择指定“显示的最大级次”。此参数指定将可见的传播级次的数量。反射和透射的最小和最大传播级次分别显示为反射级次范围和透射级次范围。
光栅方程
衍射级数图
用户可以为图表生成一个单独的窗口,通过单击“单独的图表”可以保存和放大该窗口。此外,还提供了一个显示衍射角的表格
一个例子
现在让我们考虑另一个例子。在这种情况下,我们选择第一种材料作为熔融二氧化硅,第二种材料作为空气,入射角为25°。我们将显示的最大显示级数为1。
通用光学设置中的示例
我们采用通用光学设置来模拟类似的系统。衍射光栅由光栅组件描述,使用FMM/RCWA[S-矩阵]求解器。我们可以看到,这产生了与衍射角计算器相同的结果,其中结果直接由光栅方程计算。
- 2025-04-07
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元件内部场分析仪:FMM
摘要
Field Inside Component Analyzer: FMM使用户能够分析电磁场在微纳米结构内部的分布。为此,任意周期结构(包括透射和反射、介质或金属光栅)内的场通过应用傅里叶模态方法/严格耦合波分析法(FMM/RCWA)来计算。还可以指定场的哪一部分应该可视化:前向传播的场、后向传播的场或两者都要可视化。
寻找元件内部场分析仪:FMM
元件内部场分析仪:FMM是光栅光学设置的专用功能,可提供光栅结构内部电磁场的可视化。
评估模式
为了更容易地区分入射场、反射场和透射场,可以只计算前向或后向传播模式,或两者的结合。
前向传播模式 后向传播模式 前向和后向传播模式
评估区域
光栅类型
元件内部场分析仪可以对任意形状的光栅结构进行分析。这里有几个例子。
光栅表面采样
光栅表面采样
对光栅结构进行充分的采样意味着采样效应不应明显地影响产生的场。例如,如果RCWA层分解太粗糙,则可能会由于剖面中的大采样间隔而产生额外的影响。
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OptiSystem应用:平均光孤子系统
超高速、超长中继距离传输一直是光纤通信所追求的目标。而光纤损耗、色散和非线性效应是其发展的主要限制因素。光纤的色散使光信号的脉冲展宽,而光纤中还有一种非线性的特性,光纤的非线性特性在光的强度变化时使频率发生变化,从而使传播速度变化,这种特性会使光信号的脉冲产生压缩效应。
非线性作用会部分抵消色散所带来的脉冲展宽,当两种效应达到平衡时,光脉冲在传播过程中脉冲宽度不再发生变化,光脉冲就会像一个一个孤立的粒子那样变成了理想的光脉冲,这种脉宽不再随传播过程变化的理想脉冲,称为光孤子。
1.仿真任务
本课程演示了在由SMF(单模光纤)组成的500km光链路上以10Gb/s传输的平均光孤子系统。
光孤子通信系统脉冲器进行编码调制,通过光功率放大器(如EDFA)对传输过程中信号能力衰耗进行补偿、并在光纤中进行传输,光纤中的非线性效应抵消色散的脉冲展宽,使光孤子信号在长距离光纤稳定传输。
2.仿真步骤
图1所示为光路图。
图1.光路布局
图2是用于实现10 Gb/s传输的全局参数。
图2.全局参数设置
图3为脉冲参数。
图3 脉冲参数设置
我们设定:
比特速率 B= 10 Gb/s → TB = 100 ps.
序列长度 16 bits
脉冲波长 λ= 1300 nm
TFWHM = 20 ps —> To = 0.567 TFWHM =11.34 ps
输入峰值功率 21.7 mW
图4和图5显示了非线性色散光纤的参数。
图4.非线性色散光纤的Main参数
图5.非线性色散光纤的Dispersion参数
我们将设定长度为50 km、损耗为0.4 dB/km的SMF。
注:不考虑群延迟和三阶色散的影响。
在每条光纤之后,信号用EDFA进行放大。因此,LA=50 km。满足条件LA<LD(见图6)。
图6.非线性色散光纤的Nonlinearities参数
对于Kerr非线性系数γ=n2ω0/cAeff,非线性折射率n2=2.6×10-20[m2/W].
EEWORLDIMGTK7
50 km SMF的线性损耗为20 dB,损耗用增益为20dB的理想EDFA进行周期性补偿。
该SMF的光孤子峰值功率为5.8mW。平均光孤子的输入功率为27.1mW。为了证明平均光孤子输入功率的重要性,我们将考虑具有两个不同输入功率的500km SMF中的光孤子传播:
——5.8 mW——光孤子峰值功率(功率不足)
——27.1mW——考虑周期性放大的光孤子峰值功率(平均光孤子)
对循环数量0、4、7和10进行扫描,用这些循环来表示SMF中的传播距离0、200、350和500km。
3.仿真结果
图7显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式。每50km用EDFA进行周期性放大,27.1mW的光孤子峰值功率。
EEWORLDIMGTK8
图7.平均光孤子脉冲
可以清楚地看到脉冲模式的良好保存。脉冲、光纤和放大参数对于平均光孤子是有效的。
图8显示了脉冲的初始模式,以及在SMF中传输200、350和500km后的相同脉冲模式,以及每50km用EDFA进行周期性放大,峰值功率为5.8 mW。
EEWORLDIMGTK9
图8.功率不足的脉冲模式
由于使用了不适当的脉冲功率,图案中的脉冲无法保持其形式。结果,脉冲变宽并且出现复杂的结构。
这节课演示了平均光孤子系统。它要求:
1.满足绝热条件LA<LD;
2.适当的脉冲峰值功率。
参考文献:
[1] G.P. Agrawal, “Applications of Nonlinear Fiber Optics”, Academic Press, 2001.
[2] G.P. Agrawal, “Fiber Optic Communication Systems”, 2nd Edition, John Wiley & Sons Inc., 1997.
- 2025-04-03
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通过法布里珀罗标准具研究钠原子光谱D线
摘要
法布里-珀罗标准具广泛应用于激光谐振器和光谱的敏感波长滤波。通常,它们是由具有两个高反射性(HR)膜层的平面组成,中间有空气或玻璃。在本例中,建立了一个中间介质为石英的光学测量系统来实现在VirtualLab Fusion中测量钠原子光谱D线。利用我们的无缝衔接的非序列单平台互操作性,充分考虑了标准具中多次反射引起的干涉效应,并研究了添加膜层的反射率后对条纹对比度的影响。
建模任务
仿真与设置:单平台互操作性
建模技术的单平台互操作性
当光在系统中传播时,它会遇到不同的组件并相互作用,在传播的不同位置可能会有多个相互作用。以下每个元件都需要一个合适的模型来提供精度和速度之间的良好平衡:
1. 光源(钠原子光谱D线)
2. 高反射膜层
3. 标准具
4. 自由空间传播
5. 球面透镜
6. 探测器
连接建模技术:膜层
1. 光源(钠原子光谱D线)
2. 高反射膜层
3. 标准具
4. 自由空间传播
5. 球面透镜
6. 探测器
膜层/多层系统的建模技术:
由于s矩阵求解器完全在频域上工作,因此应用该求解器不需要在空域和频域之间转换的额外步骤(傅里叶变换)。这允许在保持严格的模型的同时实现最快的模拟速度。
有高反射(HR)膜层的标准具
对于膜层的标准具表面,我们使用分层介质组件,因为它为x,y不变的层堆栈提供了一个快速和严格的解决方案。膜层定义为二氧化钛和二氧化硅薄膜交替,其反射率随着迭代次数的增加而增加。关于分层介质组件的更多信息如下:
分层介质组件
连接建模技术: 标准具
1. 光源(钠原子光谱D线)
2. 高反射膜层
3. 标准具
4. 自由空间传播
5. 球面透镜
6. 探测器
由于与表面的相互作用已经经过膜层求解器处理,所有标准具剩下只有一个自由空间的传播步骤。由于我们不期望衍射效应发挥主要作用,因此选择几何传播计算方式获得最大的速度。
连接建模技术:自由空间传播
1. 光源(钠原子光谱D线)
2. 高反射膜层
3. 标准具
4. 自由空间传播
5. 球面透镜
6. 探测器
可用的自由空间传播的建模技术:
同样的原理也适用于其他的自由空间传播步骤。
连接建模技术:球面透镜
1. 光源(钠原子光谱D线)
2. 高反射膜层
3. 标准具
4. 自由空间传播
5. 球面透镜
6. 探测器
可用的与曲面的交互作用的建模技术:
由于薄元近似(TEA)假设薄元件,而函数方法不包括菲涅耳损失,局部平面界面近似(LPIA)提供了速度和精度之间的最佳折衷。
连接建模技术:探测器
1. 光源(钠原子光谱D线)
2. 高反射膜层
3. 标准具
4. 自由空间传播
5. 球面透镜
6. 探测器
VirtualLab Fusion的灵活通用探测器以及各种参数变化工具允许对任何光学系统进行深入研究。在此案例中,我们想测量探测器处的辐射能量密度,并研究其与膜层的波长和反射率的关系。
仿真结果
两个频谱线的可视化
策略和膜层反射率
单波长
588.9950 nm
内部共振增强
整体传输将在共振波长的倍数处达到峰值。这些曲线的确切形状也取决于镀在标准具表面的膜层的反射率。请注意,在我们的案例中,使用了真实的膜层。根据设计,反射率较高的膜层有更多的层,因此更厚,这改变了标准具两个表面之间的距离。这导致了共振峰的轻微偏移。
注:传输值来自空气模式的中心。
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TechWiz LCD 2D应用:多畴IPS仿真
1. 建模任务
1.1 模拟条件
模拟区域:0~10
边界条件:Periodic
偏移角度:12°(Domain A),-12°(Domain B)
单位长度:0.5
1.2堆栈结构
2. 建模过程
2.1设置模拟条件
2.2创建堆栈结构,修改各层参数
2.3创建掩膜并生成多畴结构
3. 结果分析
3.1 指向矢分布和透过率
3.2所有畴的V-T曲线
3.3不同电压透过率图,为了方便查看,对每一个电压下的图例范围都初始化,请注意图例颜色轴的范围
- 2025-04-02
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光学系统的3D可视化
摘要
为了从根本上了解光学系统的特性,对其组件进行可视化并显示光的传播情况大有帮助。为此,VirtualLab Fusion 提供了显示光学系统三维可视化的工具。这些工具还可用于检查元件和探测器的位置,以及快速了解光在系统内部的传播情况。三维视图的建模技术类似于光线追踪。
如何生成系统视图文档
系统: 三维(光线结果剖面)与三维系统视图
这两种方法的主要区别在于,前者还可通过Ray Results Profile提供有关传播光线的信 息,而后者只显示组件和探测器。
在接下来的使用案例中,我们将重点介绍 System:3D视图。
系统:Ray Results Profile的3D视图
3D 系统视图:
无光可视化系统
选项 - 选择要显示的元件
右键单击文档窗口,菜单上将显示详细选项。第一个选项 "Select Elements to Show"允许对文档中显示的系统元件进行配置(默认情况下显示所有元件)。
查看完整用例:
Examination of Sodium D Lines with Etalon
如果系统有很多元件,Selection Tools可以减轻工作量。
选项 - 选择追迹序列
在非序列传播(手动通道配置)的情况下,系统中可能有许多光路。通过"Select Tracing Sequence"选项,用户可以选择或取消选择在视图中显示的某些传播步骤(默认情况下显示所有光路)。
示例: Herriott Cell - 查看完整用例:Modeling of a Herriott Cell
鉴于篇幅,全文内容点此下载文档:光学系统的3D可视化.docx
- 2025-04-01
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TechWiz LCD 1D应用:单畴VA显示模式
VA模式是液晶显示器常见的几种显示模式之一,其特点是液晶分子垂直配向,这种面板对比度比较好,价格也比较便宜,通常用在电视上,接下来我们就来模拟一下简单的单畴VA结构
1. 堆栈结构
堆栈层及层信息
2. 建模过程
2.1创建堆栈结构
2.2更改参数设置
3. 结果分析
3.1电压与透过率关系曲线
3.2视角透过率的极坐标图
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TechWiz LCD 3D应用:微液晶分子摩擦排布
在实际的摩擦过程中,液晶分子并不是按照摩擦方向均匀排布的,此软件的微扰法选项(Perturbation Method)允许液晶分子以类似于实际摩擦过程的方式移动,当使用了微扰方式时,液晶分子在表面取向中指定的摩擦角度相关的随机方向进行布。
1. 建模任务
1.1堆栈结构
2. 建模过程
以下是建模过程中部分重要步骤的说明
2.1在TechWiz Layout中创建结构(生成项目和mesh文件)
结构创建完成后在TechWiz LCD 3D中加载并进行相关参数设置
2.2在TechWiz LCD 3D软件中设置微扰方式为用户自定义,并设置微扰角度
2.3其它设置
此例仅对比使用微扰方式与否对结果的影响,因此可将像素电压设置为DC6v,设置合适的电压时间
3. 结果查看
3.1 method设置为无微扰时5ms,15ms,30ms分别对应透过率如下
3.2 method设置为用户自定义时5ms,15ms,30ms分别对应透过率如下
- 2025-03-31
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OptiSystem应用:激光雷达系统设计
简介:激光探测和测距系统(LIDAR)
以下四个示例设计演示了如何使用OptiSystem模拟光检测和测距系统(LIDAR),具体如下:
□ 激光脉冲飞行时间测量
□ 相移测距
□ 调频连续波(FMCW)直接检测测距和调频连续波相干测距
图1.使用直接检测的FMCW LIDAR OptiSystem模型示例视图
1.测距(飞行时间)
1)原理简介
使用激光脉冲,飞行时间测距法测量发射脉冲从发射装置行进到目标并返回接收器所花费的时间。 然后计算距离[1]
EEWORLDIMGTK1
c是光速。
接收信号功率是根据扩展目标模型确定的,计算如下[2]
EEWORLDIMGTK2
其中 Pt 是传输光功率,D 是接收器孔径, ρ 目标反射率, atm 是大气损耗系数,opt 是光传输系统损耗因子,R 是目标范围。
为了可靠地确定到达脉冲的出发时间,使用恒比定时测量[3]方法(用Cpp组件实现)。
EEWORLDIMGTK3
图2.测距仪(TofF)布局
2)应用案例
□ 下面的示例中,一个高斯脉冲(峰值脉冲时间= 1 us) 传输过后从虚拟目标反射(由自由空间信道模型 (扩展目标)定义) ) 。经过衰减和延迟后,通过Cpp组件恒比定时测量法检测和后处理接收到的信号。
□ 接收到的脉冲是在抽样时间6.02e-06秒触发的,进而发现该范围为751.27 m(与全局参数范围设置为750 m相比较)。 通过改变输入参数CFTDelay,CFTFraction,CFTNoiseThreshold可以修改恒比鉴别器的灵敏度。
EEWORLDIMGTK4
图3.激光测距系统
2.测距(相移)
测量对象/目标的距离的另一种方法是使用相移测距仪。 利用该方法,光源以特定频率Rf被调制并且朝向目标传送。 然后用PIN光电二极管跟随外差接收器检测反射信号。 相移来源于投射光信号 (),并于原始参考信号做对比,以进行测量并用于计算距离 [1]:
EEWORLDIMGTK5
为了提高该系统的精度,参考和接收的调制信号可以与本地振荡器RLO混合,以将接收的波形变频到较低的频率(RLO-Rf)。 然后对这些信号进行带通滤波(以减少噪声)并由相位计(使用我们的可编程Cpp组件)进行处理。
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图4.测距仪(相移)布局
3.测距(FMCW)
最后提出的方法是调频连续波(FMCW)LIDAR。 已经开发了两种模型:直接检测的FMCW LIDAR和相干检测的FMCW LIDAR。 两种模式的工作原理相同。 频率调制的光发送器发送信号到目标,并且通过光电检测器检测反射信号并与原始线性调频(LFM)信号混合。 随着接收信号的时延,产生中频信号。 使用频率计数器(用我们的Cpp组件实现),测量检测到的Rf信号,然后用于如下计算[4]:
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其中RampPeriod等于全局参数的Time window ,DeltaFreq 等于参数RFSweepBandwidth(在子系统RF LFM Waveform Generator的组件参数内设置)。
两个检测系统之间的唯一区别是使用平方律检波,而另一个使用相干零差检测器在混合前恢复输入光信号(后者因此提供更高的灵敏度,因为检测过程是散粒噪声限制)
EEWORLDIMGTK8
图5.FMCW相干检测布局
[1]: Laser ranging: a critical review of usual techniques for distance measurement, Optical Engineering, Vol. 40, No. 1. (2001), pp. 10-19 by Markus C. Amann, Thierry Bosch, Marc Lescure, Risto Myllylä, Marc Rioux
[2]: Ahmed H. Elghandour; Chen D. Ren; Modeling and comparative study of various detection techniques for FMCW LIDAR using OptiSystem, Proc. SPIE 8905, International Symposium on Photoelectronic Detection and Imaging 2013: Laser Sensing and Imaging and Applications, 890529 (September 19, 2013)
[3]:Fast-Timing Discriminator Introduction, Ortec Inc., http://www.ortec-online.com/-/media/ametekortec/other/fast-timing-discriminator-introduction.pdf?la=en (accessed 10 Feb 2017)
[4]: Ahmed H. Elghandour; Chen D. Ren; Modeling and comparative study of various detection techniques for FMCW LIDAR using OptiSystem, Proc. SPIE 8905, International Symposium on Photoelectronic Detection and Imaging 2013: Laser Sensing and Imaging and Applications, 890529 (September 19, 2013)
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偏振相关二元谐振光栅
1. 摘要
偏振相关衍射光栅对一些光学测量系统很有帮助。根据J. Wuster等人的工作,我们遵循形式双折射原理构造了一个亚波长结构的光栅。该光栅具有大于波长的超周期,且具有明显偏振相关性: TE偏振照明时,零阶透射效率高;在TM情况下,±1阶有较高的效率。
2. 建模任务
3. 光栅特性分析
4. 内部场分析
5. 实验测试系统
6. 走进VirtualLab Fusion
7. VirtualLab Fusion的工作流程
使用自定义界面构造光栅
- How to Work with the Programmable Interface & Example (Spherical Surface) [使用案例]
- Configuration of Grating Structures by Using Interfaces [使用案例]
复杂系统中的光栅建模
- Modeling of Gratings within Optical System - Discussion at Examples [使用案例]
8. VirtualLab Fusion技术
9. 文件信息
更多信息
- Ultra-Sparse Dielectric Nano-Wire Grid Polarizers
- Analysis and Design of Highly Efficient Polarization Independent Transmission Gratings
- 2025-03-28
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STED显微镜中Gaussian-Laguerre光束的聚焦
1.摘要
受激发射损耗(STED)显微镜利用在聚焦平面上一个极小的聚焦光斑产生超分辨率。这需要两个聚焦光束。一个激发光束。另一个是损耗光束,能够抵消出射的激发光束。在[P. Török和P.R.T Monro,(2004年)]中,作者研究了通过聚焦高阶Gaussian-Laguerre光束产生环形的PSF。 在VirtualLab Fusion中,这种高阶Gaussian-Laguerre光束的聚焦可以直接建模和分析。
2.方案
VirtualLab Fusion 构建系统
1. 系统构建模块
2. 组件连接器
几何光学仿真
以光线追迹
1. 结果:光线追迹
快速物理光学仿真
以场追迹
1. Focusing of Gaussian-Laguerre 光束
文件信息
进一步阅读
- Debye-Wolf Integral Calculator
- Analyzing High-NA Objective Lens
- Resolution Investigation for Microscope Objective Lenses by RayleighCriterion
- 2025-03-27
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STED显微镜中Gaussian-Laguerre光束的聚焦
1. 摘要
受激发射损耗(STED)显微镜利用在聚焦平面上一个极小的聚焦光斑产生超分辨率。这需要两个聚焦光束。一个激发光束。另一个是损耗光束,能够抵消出射的激发光束。在[P. Török和P.R.T Monro,(2004年)]中,作者研究了通过聚焦高阶Gaussian-Laguerre光束产生环形的PSF。 在VirtualLab Fusion中,这种高阶Gaussian-Laguerre光束的聚焦可以直接建模和分析。
2. 方案
VirtualLab Fusion 构建系统
1. 系统构建模块
2. 组件连接器
几何光学仿真
以光线追迹
1. 结果:光线追迹
快速物理光学仿真
以场追迹
1. Focusing of Gaussian-Laguerre 光束
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进一步阅读
- Debye-Wolf Integral Calculator
- Analyzing High-NA Objective Lens
- Resolution Investigation for Microscope Objective Lenses by RayleighCriterion
- 2025-03-26
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高NA显微镜系统分析偶极子源的PSF
1. 摘要
偶极子源可以很好地模拟荧光分子的发射光和纳米球的散射光。 因此,偶极子源是点源的良好模型,其在实际中考虑了矢量效应。对此类点源的PSF进行分析是非常重要的。在VirtualLab Fusion中内置了偶极子源。通过连接复杂的高数值孔径显微镜系统,可以在VirtualLab Fusion中直接计算其PSF。
2. 建模任务
VirtualLab Fusion 构建系统
1. 系统构建模块
2. 组件连接器
几何光学仿真
以光线追迹
1. 结果:光线追迹
快速物理光学仿真
以场追迹
1. 焦平面上的PSFs
2. 在X方向倾斜30°平面上的PSFs
3. 总结
文件信息
了解更多
- Analyzing High-NA Objective Lens
- Resolution Investigation for Microscope Objective Lenses by Rayleigh Criterion
- Single Molecule Imaging by High-NA Fourier Microscope
- 2025-03-25
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包含光栅的高NA显微系统
作为测试样品或系统本身的元件,光栅可以应用于显微镜。例如,著名的恩斯特·阿贝(Ernst Abbe)用光栅作为样品来研究显微镜系统的分辨率,在像平面上得到光栅放大后的图像。另一个例子是结构化照明显微镜(SIM),它使用光栅在焦平面上的缩小像来照明荧光样品[R. Heintzmann and C. Cremer, SPIE, 1999]。VirtualLab Fusion提供了一种直接的方式,以完全矢量的方式对这些系统建模。我们使用不同的商业显微透镜(尼康)与光栅相结合,在VirtualLab Fusion中演示。
用阿贝判据研究显微系统的分辨率
在VirtualLab Fusion中,包含光栅的显微系统可以以一种简单的方式建模和分析。结果表明,显微系统的分辨率取决于其数值孔径。
结构光照明的显微系统
在VirtualLab Fusion中,包含光栅的显微系统可以在充分考虑矢量效应的情况下进行建模和分析。结果表明,结构照明图样的对比度受入射光束的偏振的影响。
更多信息请发送消息到:support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
网址:http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
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Techwiz LCD 1D:SRF的颜色分析
一种具有双折射性的PET保护膜被贴在LCD和OLED面板的外层。由于显示器的相位差,在观看面板时戴上太阳镜可能会诱发彩虹mura。为了提高可视性和减少彩虹mura,应该使用抗散射薄膜,如SRF(超级延迟薄膜)。通过TechWiz LCD 1D提供Rin, Rth的色彩分析。
(a) 结构
(b) Rin:4560nm/Rth:11680nm
(c) Rin:10560nm/Rth:11680nm