《VirtualLab Fusion多元化光学仿真平台中文教程详解》

目录

第一章 介绍（Introduction） 20

1  VirtualLab Fusion 套装（VirtualLab Fusion Packages） 20

2  VirtualLab Fusion 与拓展工具（VirtualLab Fusion and External Tools） 20

3  如何使用Manual（How to Use this Manual） 21

第二章 用户界面（User Interface） 21

4 用户界面结构（Structure of User Interface） 21

4.1文档与文档窗口（ Documents and Document Windows） 22

4.2  功能区（Ribbon） 25

4.3 停靠标签（Docking Tabs） 31

4.4 状态栏（Status Bar） 32

4.5 通告栏与通知图标（Notifications and Notify Icon） 33

5 通用控制（Common Controls） 34

5.1输入带单位数值控制（ Control for Input of Values with Units） 34

5.2输入复数数值控制（ Control for Input of Complex Values） 37

5.3 二维矢量输入控制（Control for Input of Two-Dimensional Vectors） 37

5.4 二维数组输入控制（Control for Input of Double Arrays） 37

5.5 单方向定义控制（Control for Defining a Single Direction） 38

5.6 定义固体方向控制（Control for Defining a Solid’s Orientation） 40

5.7 设置文档按钮（Button to Set a Document） 43

5.8 表格（Tables） 44

5.9 输入数据对控制（Control for Input of Data Pairs） 44

5.10 有效性标志（Validity Indicator） 46

5.11 颜色映射（Color Mapping） 46

5.12 定义所使用级次控制（Control for Defining Used Orders） 47

5.13 编程与数据集控制（Control for Programmable and Databased Input） 48

5.14 表面介质顺序预览（Preview for Surface Media Sequences） 48

5.15 3D视图（3D View） 49

5.16 定义一个ABCD矩阵（Defining an ABCD Matrix） 54

6 全局选项对话框（Global Options Dialog） 58

6.1 默认设置>建模概述（Default Settings > Modeling Profile） 59

6.2 默认设置>坐标系（Default Settings > Coordinate Systems） 60

6.3 默认设置>整体视图设置（Default Settings > General View Settings） 61

6.4字体（Default Settings > General View Settings > Font） 61

6.5显示数

（Default Settings > General View Settings >Display of Numbers）   62

6.6 光源代码编辑器

（Default Settings > General View Settings > Source Code Editor） 63

6.7 默认设置>文档窗口（Default Settings > Document Windows） 63

6.8 默认设置>文档窗口>1D视图

（Default Settings > Document Windows > 1D Views） 66

6.9 默认设置>文档窗口>2D视图

Default Settings > Document Windows > 2D Views） 67

6.10 默认设置>文档窗口>3D视图

（Default Settings > Document Windows > 3D Views） 68

6.11 默认设置>文档窗口>剩余文档

（Default Settings > Document Windows > Legacy Documents） 68

6.12 默认设置>采样对话框（Default Settings > Sampling Dialog） 69

6.13 性能（Performance） 69

6.14 性能>RAM消耗（Performance > RAM Consumption） 70

6.15 性能>多核（Performance > Multi-Core） 71

6.16 可选对话框（Optional Dialogs） 71

6.17 文件处理（File Handling） 72

6.18 经典场追迹（Classic Field Tracing） 72

7 编程（Programming） 73

7.1 光源代码编辑控制器（Source Code Editor Control） 74

7.2 模块视图（Module View） 76

7.3 使用Snippets光源代码编辑器（Source Code Editor for Snippets） 78

7.4 最终用户编程项目（Programmable Items for End Users） 84

8. 分布式计算（Distributed Computing） 85

8.1 服务器工具（Server Tools） 86

8.2 客户端（Clients） 88

9 命令行参数（Command Line Arguments） 90

10 授权信息对话框（License Information Dialog） 92

第三章 结果文档（Result Documents） 94

11 基本概念（Basic Concepts） 94

11.1 场量（Field Quantity） 94

11.2 数值缩放（Value Scaling） 95

11.3 标记与选取（Markers and Selections） 101

11.4 区域（Zoom） 109

11.5 纵横比（Aspect Ratio） 110

11.6 复制到剪贴板（Copy View to Clipboard） 111

11.7图形附加（ Graphics Add-Ons） 112

11.8 抑制数值相位影响（Suppressing Numerical Phase Artifacts） 115

12  谐波场和谐波场设置（Harmonic Fields and Harmonic Fields Sets） 116

12.1 谐波场数据（Harmonic Field Data） 116

13 数据阵列（Data Arrays） 122

13.1 数据阵列类型（Types of Data Arrays） 124

13.2 插值方法（Interpolation Methods） 125

13.3 外推模式（Extrapolation） 127

13.4 数据阵列输入（Import of Data Arrays） 127

13.5 数据阵列视图（Data Array View） 127

14 多色场设置视图（Chromatic Fields Set View） 145

14.1 波长选择（Wavelength Selection） 145

14.2 颜色模式（Color Mode） 146

14.3 最大亮度（Maximum Lightness） 146

14.4 工具栏（Toolbar (For the Preview in the Light Sources Catalog)） 148

15 脉冲与光场组件（Pulse and Field Component） 148

16 对象组合（Set of Objects） 150

16.1 区域视图与对象选择

（The View Area and Switching Between Objects） 150

17 光线分部视图（Ray Distribution View） 151

17.1 3D视图（3D View） 151

17.2 2D视图（2D View） 154

17.3 模式选择（Mode Selection） 158

17.4 光线着色（Coloring Rays） 158

18  级次集合视图（Order Collection View） 159

19 衍射级次图表（Diffraction Orders Diagrams） 160

19.1 选择展示的衍射级次（Select Diffraction Orders to Show） 161

20 动画试图（Animation View） 162

20.1 功能区项目（Ribbon Items） 162

20.2 拼接动画（Stitch Animations） 163

20.3 动画选项（Animation Options）164

21 区域（Regions） 165

21.1 生成2D区域（Generating a 2D Region） 165

21.2 生成1D区域Generating a 1D Region 168

21.3 区域视图（Region View） 169

第四章 操作：数据处理（Manipulations:Processing Data） 170

22 复振幅文档操作（Manipulations of Complex Amplitude Documents） 170

22.1 数组-数组操作（Array – Array Operations） 170

22.2 常数运算（Operations with Constant） 172

22.3 场量操作（Field Quantity Operations） 173

22.4 幅度/实部操作（Amplitude / Real Part Manipulations） 173

22.5 相位操作（Phase Manipulations） 174

22.6 侧向位移（Lateral Displacement） 176

22.7 数组大小操作（Array Size Manipulations） 176

22.8 采样操作（Sampling Manipulations） 178

22.9 选择相关操作（Selection Related Operations） 181

22.10 偏振变化（Polarization Change） 182

22.11 杂项（Miscellaneous） 186

22.12 转换（Conversions） 188

22.13 傅里叶变换（Fourier Transform） 189

23 谐波场操作（Manipulations of Harmonic Fields Sets） 189

23.1 采样操作（Sampling Manipulations） 189

23.2 提取工具（Extraction Tools） 189

23.3 成员谐波场（Accessing the Members of a Harmonic Fields Set） 193

23.4 转换（Conversions） 194

23.5 傅里叶变换（Fourier Transform） 194

24 数据数组操作（Manipulations of Data Arrays） 194

24.1 不同类型的数据数组操作

（Manipulations for Different Types of Data Arrays） 194

24.2 子集处理（Handling of Subsets） 195

24.3 原始数据或复制数据操作

（Manipulate a Data Copy or the Original Data?） 195

24.4 坐标和插值设置（Editing the Coordinate and Interpolation Settings） 195

24.5 子集设置（Editing Subsets） 197

24.6 数组-数组操作（Array-Array Operations） 199

24.7 使用常数操作（Operations with Constant） 201

24.8 场量操作（Field Quantity Operations） 202

24.9 数值缩放（Value Scaling） 203

24.10 相位操作（Phase Manipulations） 203

24.11 横向位移（Lateral Displacement） 204

24.12 数组大小操作（Array Size Manipulations） 204

24.13 采样操作（Sampling Manipulations） 206

24.14 选择区域相关操作（Selection Related Operations） 207

24.15 杂项（Miscellaneous） 210

24.16 设置单数据点（Editing Single Data Points） 211

24.17 转换（Conversions） 212

24.18 傅里叶变换（Fourier Transform） 212

24.19 图形附加（Graphics Add-on） 212

24.20 专家模式（Expert Mode） 212

25 多色谐波场操作（Manipulation of Chromatic Fields Sets） 212

25.1 选择相关操作（Selection Related Operations） 212

25.2 转换（Conversions） 213

25.3 图形附加（Graphics Add-on） 213

25.4 专家模式（Expert Mode） 213

26 脉冲和光场元件操作（Manipulations of Pulse and Field Components） 213

26.1 数组大小操作（Array Size Manipulations） 213

26.2 转换（Conversions） 213

26.3 傅里叶变换（Fourier Transform） 213

26.4 图形附加（Graphics Add-on） 214

27 级次集合操作（Manipulation of Order Collections） 214

27.1 选择相关操作（Selection Related Operations） 214

27.2转换（ Conversions） 214

28 区域操作（Manipulations of Regions） 214

28.1 编辑区域（Edit Regions） 214

28.2 选择相关操作（Selection Related Operations） 214

28.3 转换（Conversions） 214

29 数据数组操作（Manipulation of Sets of Data Arrays） 215

29.1 选择相关操作（Selection Related Operations） 215

29.2 转换（Conversions） 215

29.3 图形附加（Graphics Add-on） 215

30 转换（Conversions） 215

30.1 复振幅文档转换（Conversions for Complex Amplitude Documents） 215

30.2 谐波场集转换（Conversions for Harmonic Fields Sets） 216

30.3 数据数组转换（Conversions for Data Arrays） 217

30.4 多色场转换（Conversion for Chromatic Fields Sets） 221

30.5 脉冲和场组件转换（Conversions for Pulse and Field Components） 221

30.6 级次集转换（Conversion for Order Collections） 221

30.7 区域转换（Conversion for Regions） 222

30.8 数据数组集转换（Conversions for Sets of Data Arrays） 222

31 傅里叶变换（Fourier Transforms） 223

31.1 傅里叶变换（空间域）（Fourier Transform (Space)） 223

31.2 傅里叶变换（瞬时）（Fourier Transform (Temporal)） 224

32 图形附加（Graphics Add-Ons） 225

32.1 添加区域（Add Region） 225

32.2 添加点云（Add Point Cloud） 225

32.3 添加椭圆偏振（Add Polarization Ellipses） 225

32.4 添加列表（Edit List） 226

第五章 分类（Catalogs） 227

33 分类对话框（Catalogs Dialog） 227

33.1 指定名称和类别（Specify Name and Categories） 229

33.2 输出分类文件（Export to Catalog File） 229

33.3 输入分类文件（Import from Catalog File） 230

33.4 输入旧版VirtualLab Fusion 分类

（Import of Catalogs of Older VirtualLab Fusion Versions） 231

33.5 提取介质中存放的材料或膜层（Extraction of Materials stored in Media or Coatings） 232

34 分类的应用（Application of Catalog Entries） 232

34.1 载入和编辑分类（Load and Edit of Catalog Entries） 232

34.2 应用膜层（Application of Coatings） 233

34.3 材料应用（Application of Materials） 234

第六章 新建块：介质，材料，表面，…

（Building Blocks:Media, Materials,Surfaces, …） 234

35 光学表面（Optical Surfaces） 235

35.1 光学表面的编辑对话框（Edit Dialog for Optical Surfaces） 236

35.2 表面类型（Surface Types） 244

35.3 表面视图（Surface View） 266

36 光学镀膜（Optical Coatings） 266

36.1 光学镀膜类型（Types of Optical Coatings）

36.2 定义和编辑光学镀膜（Defining and Editing Optical Coatings） 267

36.3 涂层视图（Coating View） 271

37 光学介质（Optical Media） 276

37.1 编辑非均匀光学介质的普通控制

（Common Controls for Editing Inhomogeneous Optical Media） 276

37.2 介质视图（Medium View） 277

37.3 光学介质类型（Optical Media Types） 282

38  材料（Materials） 302

38.1 使用材料（Using Materials） 302

38.2 定义和编辑材料（Defining and Editing Materials） 303

38.3 材料视图（Material View） 307

38.4 光源材料数据（Material Data Sources） 310

39 光学堆栈（Optical Stacks） 310

39.1 光学堆栈使用准则（Usage Principle of Optical Stacks） 310

39.2 编辑堆栈对话框（Edit Dialog for Stacks） 313

39.3 堆栈工具（Stack Tools） 315

40 表面布局（Surface Layouts） 316

40.1 单元格阵列（Cells Arrays） 316

40.2 任意表面布局（Arbitrary Surface Layouts） 321

41 边界响应（Boundary Responses） 324

41.1 边界响应编辑对话框（Edit Dialog for Boundary Responses） 325

41.2 边界响应视图（Boundary Response View） 327

41.3 边界响应类型（Types of Boundary Responses） 328

42 表面区域（Surface Regions） 340

42.1 光栅区域（Grating Regions） 340

第七章 分析：光学系统评估（Analyzers:Evaluating Optical Systems） 351

43 光学设置（Optical Setup） 351

43.1 光学设置视图（Optical Setup View） 352

43.2 光学设置编辑器（Optical Setup Editor） 355

43.3 光学设置功能区（Optical Setup Ribbon） 359

43.4 通过光学设置传输（Propagating Through an Optical Setup） 365

43.5 参数提取（Parameter Extraction） 390

43.6 工具（Tools） 391

43.7 参数概述树（Parameter Overview Tree） 408

43.8 位置（Positions） 408

43.9 通道配置（Channel Configuration） 419

43.10 参数耦合（Parameter Coupling） 420

43.11 特殊光学设置（Specific Optical Setups） 423

44 参数运行（Parameter Run） 424

44.1 参数运行文件功能区（Ribbon of the Parameter Run Document） 425

44.2 参数规范页面（Parameter Specification Page） 426

44.3 参数可视化页面（Parameter Visualization Page） 429

44.4 探测器页面规范（Detecting Devices Specification） 430

44.5 结果页面（Results Page） 431

44.6 迭代文件（Iteration Document） 444

45 局部线性光栅近似结果生成器（LLGA Results Generator） 444

46 显示查找表结果生成器（LUT Results Generator） 446

47 绘画编辑器（Session Editors） 447

47.1 衍射光学包中会话编辑器的注释（Annotations for Session Editors in the Diffractive Optics Package） 447

第八章 光源：场的生成（Sources:Generating Fields） 451

48 光源生成器对话框的一般控件

（Common Controls of the Source Generator Dialogs） 452

48.1 光学系统的光源对话框（Dialog for Sources in the Optical Setup） 452

48.2 光源主窗口对话框（Dialog for Sources in the Main Window） 454

48.3 偏振（Polarization） 463

49 多重光源模型（Multiple Light Source） 465

49.1 单光源的复制（Duplicate One Light Source） 467

49.2 所选参数同步（Synchronize Selected Parameters） 467

50 存储的完整光场（Stored Complete Field） 468

51 基本光源模式（Basic Source Models） 469

51.1 高斯波（Gaussian Wave） 469

51.2 平面波（Plane Wave） 470

51.3 二次谐波（Quadratic Wave） 471

51.4 球面波（ Spherical Wave） 472

51.5 超高斯波（Super-Gaussian Wave） 473

51.6 存储的横向场（Stored Lateral Field） 474

51.7 理想平面波（Ideal Plane Wave） 475

51.8 可编程光源（Programmable Light Source） 476

52 部分相干光模型（Partially Coherent Source Models） 477

52.1 自定义平面光源模型（Customized Model Planar Source） 478

52.2 远场光源（Far Field Source） 478

52.3 高斯型平面波（Gaussian Type Planar Source） 481

52.4 网格高斯平面波（Grid Gaussian Planar Source） 482

52.5 多模高斯光源（Multimode Gaussian Source） 483

52.6  可编程模式平面光源（Programmable Mode Planar Source） 484

52.7  图像光源（Image Light Sources） 485

53 光谱生成器（Spectrum Generators） 489

53.1 黑体辐射光谱（Black Body Spectrum） 490

53.2  高斯光谱(Gaussian Spectrum) 491

53.3 各向同性光谱（Homogeneous Spectrum） 491

53.4 洛伦兹光谱（Lorentzian Spectrum） 492

53.5 数据库光谱（Databased Spectrum） 493

53.6 可编程光谱（Programmable Spectrum） 495

53.7 高斯脉冲光谱（Gaussian Pulse Spectrum） 496

53.8 数据库脉冲光谱（Databased Pulse Spectrum） 497

53.9 可编程脉冲光谱（Programmable Pulse Spectrum） 498

第九章 真实元件（Real Components） 499

54 编辑真实元件日志（一般控制）

（Edit Dialog for Real Components (Common Controls)） 499

54.1 元件的传播标签（Propagation Tab for Components） 500

54.2 在3D视图中编辑元件（Editing a Component in the 3D View） 501

55 元件转换（Conversion Between Components） 502

56 调制指数&晶体元件（Index Modulated & Crystal Components） 503

56.1 晶体（Crystal Plate） 503

56.2 折射率调制元件（Index Modulated Components） 504

57  多重表面元件（Multiple Surfaces Components） 506

57.1 透镜系统（Lens System） 506

57.2 光波导（Light Guide） 508

57.3 球面透镜（Spherical Lens） 510

58  单表面&薄膜元件（Single Surface & Coating Components） 512

58.1 弯曲表面（Curved Surface） 512

58.2 离轴抛物面镜（Off-Axis Parabolic Mirror (Wedge Type)） 513

58.3 平面表面（Plane Surface） 514

58.4 分层介质（Stratified Media） 514

59 单一表面&功能元件（Single Surface & Function Components） 515

59.1 功能性光栅（Functional Grating） 515

59.2 功能性超透镜（Functional Meta Lens） 516

59.3 功能调制超表面（Functional Modulated Metasurface） 518

60 单一表面&堆栈元件（Single Surface & Stack Components） 520

60.1 衍射光学元件(DOE)/微结构

（Diffractive Optical Element (DOE) / Microstructure） 520

60.2 衍射透镜（Diffractive Lens） 522

60.3 光栅（Grating） 524

60.4 全息光学元件（Holographic Optical Element） 526

60.5 微透镜阵列（Microlens Array） 527

61 可编程元件（Programmable Component） 532

61.1 可编程元件的几何形状

（Geometry of a Programmable Component） 533

61.2 可编程元件的光束传播

（Propagating through a Programmable Component） 535

61.3 放置可编程元件（Positioning a Programmable Component） 536

62 子系统（Subsystem） 539

63 光束整型器（Light Shaper） 540

64 在光栅设置中的一般光栅元件

（General Grating Component in a Grating Optical Setup） 541

64.1 结构标签（Structure Tab） 542

64.2 传播标签（Propagation Tab） 542

65 双表面元件（Double Surface Component） 543

第十章 理想光学元件与功能（Ideal Components and Functions） 544

66 编辑理想元件日志（Edit Dialog of Ideal Components） 544

66.1 基本参数（Basic Parameters） 545

67 传输函数（Transmission Functions） 546

67.1 主窗口的传输函数（Transmission Functions in the Main Window） 547

67.2 光学系统的传输函数（Transmission Functions in the Optical Setup） 547

67.3 传输生成日志的一般控制

（Common Controls of the Transmission Generator Dialogs） 548

67.4 可编程函数（Programmable Function） 549

67.5 孔径和透镜（Apertures and Lenses） 549

67.6 光栅传输（Grating Transmissions） 551

67.7 随机扩散器（Random Diffusers） 552

67.8 杂项功能（Miscellaneous Functions） 554

68 存储功能（Stored Function） 554

69 琼斯矩阵乘法（Jones Matrix Multiplication） 554

69.1 琼斯矩阵（Jones Matrix） 555

69.2 相移（Phase Shift） 555

69.3 偏振片（Polarizer） 556

69.4 延迟片（Retarder） 556

69.5 旋转器（Rotator） 557

70 分束器（Beam Splitters） 557

70.1 理想分束器（Ideal Beam Splitter） 559

70.2 偏振分束器（Polarization Beam Splitter） 559

71 操作符（Manipulators） 560

71.1 光强算子/坐标间断（Identity Operator / Coordinate Break） 560

71.2 平移（Lateral Shift ） 561

71.3 样品球面相位（Sample Spherical Phase） 562

72 透镜（Mirrors） 562

72.1 理想平面镜（Ideal Plane Mirror） 562

72.2 理想球面镜（Ideal Spherical Mirror） 563

72.3 理想存储反射镜功能（Ideal Stored Mirror Function） 564

73 特殊元件（Special Components） 565

73.1 ABCD矩阵设置（ABCD Matrix Setup） 565

73.2 倏逝场滤波器（Evanescent Field Filter） 566

73.3 场的分解（Field Decomposition） 566

第十一章 探测器：数据评估（Detectors:Evaluating Data） 567

74 光学设置的探测器（Detectors in the Optical Setup） 568

74.1 基本日志（Base Dialog） 568

74.2 从其他探测器复制设置（Copy Settings from Other Detector） 569

74.3 可编程探测器（Programmable Detector） 570

74.4 通用探测器（Universal Detector） 571

74.5 光场可视化（Field Visualization） 580

74.6 评价函数（Merit Functions） 586

74.7 点评估（Point Evaluation） 601

74.8 波前探测器（Wavefront Detectors） 603

75 谐波场和谐波场集探测器

（Detectors for Harmonic Fields and Harmonic Fields Sets） 608

75.1 日志探测器（Detector from Catalog） 608

75.2 物理探测器（Physical Detectors） 609

75.3 场元件（Field Components） 609

75.4 数值探测器（Numerical Detectors） 611

76 数据阵列探测器（Detectors for Data Arrays） 616

76.1 数据点平均值（Data Point Average） 616

76.2 复数直方图（Complex Histogram） 616

76.3 半高全宽（Full Width at Half Maximum） 617

76.4 最小值/最大值（位置和值）

（Minimum / Maximum (Position and Value)） 617

76.5 标准差（Standard Deviation） 618

76.6 均匀性误差（Uniformity Error） 618

76.7 选择内总和（Sum within Selection） 619

76.8 添加椭圆偏振（Add Polarization Ellipses） 619

76.9应用探测器附加组件（Apply Detector Add-on） 619

第十二章 分析器：光学系统评估（Analyzers:Evaluating Optical Systems） 620

77 薄膜分析器（Coating Analyzer） 621

77.1 曲面分析选择（Selection of the Surface to Analyze） 621

77.2 分析器输出选择（Selection of Analyzer Output） 621

77.3  分析器输出配置（Configuring the Analyzer Output） 622

78  畸变分析器（Distortion Analyzer） 627

79 场曲分析器（Field Curvature Analyzer） 629

80  场内部组件分析器：分步（Field Inside Component Analyzer: Split Step） 630

81 聚焦长度分析器（Focal Length Analyzer） 631

82 光路长度分析器（Optical Path Length Analyzer） 632

83  参数变化分析器（Parameter Variation Analyzer） 634

84 光栅级次分析器（Grating Order Analyzer） 635

84.1 一级输出（Single Order Output） 636

85 椭圆偏振分析器（Ellipsometry Analyzer） 637

86 元件内部场分析器：傅里叶模态法

（Field Inside Component Analyzer: FMM） 638

87 偏振模式分析器（Polarization Analyzer） 639

88 可编程光栅分析器（Programmable Grating Analyzer） 641

89 本征模式分析器（Eigenmode Analyzer） 642

89.1 本征模式算法（Eigenmode Algorithms） 642

89.2 初始模式参数和采样（Initial Mode Parameters and Sampling） 643

89.3 外耦模合模式（Outcoupling Mode）

643

89.4 日志记录（Logging） 644

89.5 迭代文件（Iteration Document） 644

90  局部线性光栅近似分析器（Local Linear Grating Approximation Analyzer） 645

91 光栅通道分析器（Grating Channel Analyzer） 645

第十三章 传输场的传播算符（Propagations Operators for Propagating Fields） 645

92 一般控制（Common Controls） 646

92.1 精确度设置（Accuracy Settings） 646

92.2 输出场采样（Output Field Sampling） 647

92.3 输出场尺寸和形状（Size and Shape of Output Field） 648

93 自由空间算符（Free Space Operators） 648

93.1 光学系统元件间的传播

（Propagation between Optical Setup Elements） 649

93.2 自动传播算子（Automatic Propagation Operator） 652

93.3 远场算子（Far Field Operator） 655

93.4 平面波光谱算子（Spectrum of Plane Waves Operator） 655

93.5 瑞利—索末菲算子（Rayleigh Sommerfeld Operator） 656

93.6 菲涅尔传播算子（Fresnel Propagation Operator） 656

93.7 组合式SPW/菲涅尔算子（ Combined SPW / Fresnel Operator） 656

93.8  瑞利扩散传播（Rayleigh Expansion Propagation） 656

93.9 单元阵列传播（Cells Array Propagation） 657

94  二维/三维光束传播（2D / 3D Propagation） 658

95 理想光学元件的光束传播（Propagation through Idealized Systems） 659

95.1 ABCD矩阵模拟（ABCD Matrix Simulation） 659

96 真实元件的传输算法（Propagation Operators for Real Components） 660

96.1 几何光学算符（Geometrical Optics Operator） 660

96.2 薄元近似方法（Thin Element Approximation） 663

96.3 傅里叶模态法/严格耦合波分析法（Fourier Modal Method / Rigorous Coupled-Wave Analysis） 664

96.4 自定义傅里叶模态法（Custom Fourier Modal Method） 668

96.5 基于ABCD矩阵的Collins积分

（Collins Integral by ABCD Matrix） 669

96.6 分布（光束）传播（Split Step (BPM) Propagation） 670

第十四章 设计&优化（Design &Optimization） 671

97 迭代傅里叶算法优化（IFTA Optimization） 671

97.1 规格面板（Specification Panel） 672

97.2 设计面板（Design Panel） 676

97.3 分析面板（Analysis Panel） 681

97.4 IFTA优化文档的多次运行

（Multiple Runs of the IFTA Optimization Document） 682

97.5 准备所需要的输出场（Preparing the Desired Output Field） 682

98 结构设计（Structure Design） 683

98.1 目标场（Target） 684

98.2 光学系统（Optical Setup） 684

98.3 表面参数（Surface Parameters） 686

99 光束整型器（Beam Shaper Design） 687

99.1 “高斯”-“平顶”传输设计

（“Gaussian ! Top Hat” Transmission Design） 687

99.2 衍射光束整型器的设计（Design of Diffractive Beam Shaper） 688

100 单元这列设计（Cells Array Design） 690

101 光波导的设计（Design of Light Guides） 693

101.1 足迹和光栅缝隙（Footprint and Grating Analysis） 693

101.2 光波导光栅设计（Light Guide Grating Design） 694

101.3 足迹图（Footprint Diagrams） 696

101.4 光栅参数变化（Grating Parameter Variation） 697

102 参数优化（Parametric Optimization） 698

102.1 参数优化文档（Parametric Optimization Document） 699

103 optiSlang安装包（optiSLang Package） 709

103.1 optiSlang优化文档（optiSLang Optimization Document） 709

第十五章 计算器（Calculators） 714

104  ABCD定律计算器（ABCD Law Calculator） 715

105 相干时间&长度计算器（Coherence Time & Length Calculator） 716

106 德拜—沃尔夫积分计算器（Debye-Wolf Integral Calculator） 717

107 衍射角计算器（Diffraction Angle Calculator） 718

108 方向转换器（Direction Converter） 718

109 光纤模式计算器（Fiber Mode Calculator） 719

110 菲涅尔效应计算器（Fresnel Effects Calculator） 720

110.1 材料和涂覆层设置（Materials and Coating Setup） 721

110.2 表格输出面板（Tables Output Panel） 722

110.3 图表输出面板（Diagram Output Panel） 722

111 k域可视化（k-Layout Visualization） 723

112 激光光束计算器（Laser Beam Calculator） 724

113 布局设计计算器（Layout Design Calculator） 725

114 内存计算器（Memory Calculator） 726

115 调制深度计算器（Modulation Depth Calculator） 727

116 倾斜光栅的严格耦合波分析（Rigorous Analysis of Slanted Gratings） 727

117 球面透镜计算器（Spherical Lens Calculator） 728

117.1 透镜定义（Lens Definition） 728

118 向量&坐标系统查看器（Vector & Coordinate System Viewer） 731

119 波片计算器（Waveplate Calculator） 732

第十六章 输入与输出（Export and Import） 734

120 输入场与输出场数据（Export and Import of Field Data） 734

120.1 图像格式（Image Formats） 734

120.2 文本格式（Text Formats） 740

120.3 Zemax OpticStudio®光束文件二进制格式（Zemax OpticStudio®Beam File Binary Format） 745

121 数据阵列的导入与导出（Export and Import of Data Arrays） 745

121.1 数据阵列的导出（Export of Data Arrays） 745

121.2 数据阵列的导入（Import of Data Arrays） 746

122 色域集的导入和导出（Export and Import of Chromatic Fields Sets） 750

122.1 色域集的场信息格式

（Field Information Format for Chromatic Fields Sets） 750

122.2 从位图文件导入色域集

（Import a Chromatic Fields Set from Bitmap Files） 752

123 动画导出（Export of Animations） 753

123.1 GIF动画导出（Export as Animated GIF） 754

123.2 动画概览图像（Overview Image of an Animation） 754

124 光学系统的导入和导出（Export and Import of Optical Setups） 755

124.1 XML文件的参数导出（Export Parameters to XML） 755

124.2 optiSLang结果导入（ Import optiSLang Results） 757

124.3 JCMsuite格式导出（Export to JCMsuite Format） 757

124.4 导入 Zemax OpticStudio® 镜头文件和存档文件（Import of Zemax OpticStudio® Lens Files and Archive Files） 758

125  真实组件的导入和导出（Export and Import of Real Components） 761

125.1 立体光刻格式（Stereolithography Format） 761

125.2 将 Zemax OpticStudio® 镜头文件导入镜头系统组件（Import of Zemax OpticStudio® Lens Files into a Lens System Component） 761

125.3 将 Zemax OpticStudio® 镜头文件导入衍射镜头或超透镜

（Import of Zemax OpticStudio® Lens Files into a Diffractive Lens or Meta Lens） 762

126 单元阵列导出（Export of Cells Arrays） 762

126.1 导出光栅单元阵列（Export of Grating Cells Arrays） 762

126.2 棱镜单元阵列导出（Export of Prism Cells Arrays） 764

127  光学表面导入和导出（Export and Import of Optical Surfaces） 766

127.1 导出对话框（适用于标准曲面）

（Export Dialog (for Standard Surfaces)） 766

127.2 衍射结构的“导出”对话框 Export Dialog for Diffractive Structures 771

127.3 Annotations for the Various File Formats 772

127.4 元数据摘要文档（Metadata Summary Files） 773

128  麦克劳德薄膜导入（Import of Macleod Coatings） 774

129 从 Zemax OpticStudio® 玻璃目录导入材料

（Import of Materials from Zemax OpticStudio® Glass Catalogs） 775

130 导入过时的 VirtualLab Fusion 文件

（Import of Obsolete VirtualLab Fusion Files） 776

130.1  导入VirtualLab Fusion 1.x 复振幅

（Import of VirtualLab Fusion 1.x Complex Amplitude） 777

第十七章 算法手册（Algorithm Manual） 777

131 场数据（Field Data） 778

131.1 全偏振和部分偏振（Global and Local Polarization） 778

131.2 球面相位半径（Spherical Phase Radius） 778

131.3 Z轴正方向的传播（Propagation in Positive Z-Direction） 779

131.4  等距数值的插值法（Interpolation Methods for Equidistant Data） 779

132 光源（Sources） 780

132.1 高斯波（Gaussian Wave） 781

132.2 超高斯波（Super-Gaussian Wave） 782

132.3 高斯型平面源（Gaussian Type Planar Source） 783

132.4 远场光源（Far Field Source） 784

132.5 光谱生成器（Spectrum Generators） 784

133 光学组件（Optical Components） 785

133.1 面型（Surfaces） 785

133.2 涂层（Coatings） 788

133.3 介质（Media） 789

133.4 材料（Materials） 791

134 函数（Functions） 793

134.1 ABCD Matrix Simulation 793

134.2 Zernike & Seidel Aberrations 794

135 运算（Manipulations） 798

135.1 数组—数组操作（Array-Array Operations） 798

135.2 琼斯矩阵乘法（Jones Matrix Multiplication） 805

135.3 量化（Quantization） 806

135.4 维度分离（Dimension Separation） 808

135.5 傅里叶变换（Fourier Transform） 808

136 传播（Propagations） 809

136.1 自由空间算子（Free Space Operators） 809

136.2 真实元件的传播算子

（Propagation Operators for Real Components） 814

137 探测器（Detectors） 815

137.1 光束参数（Beam Parameters） 815

137.2 衍射光学评价函数（Diffractive Optics Merit Functions） 817

137.3 光纤耦合效率（Fiber Coupling Efficiency） 818

137.4 偏振（Polarization） 818

137.5 辐射测量和光度测量（Radiometry and Photometry） 819

137.6 球面相位（Spherical Phase） 821

137.7 场元件（Field Components） 822

137.8 动量（Momentum） 822

138 设计（Design） 823

138.1 迭代傅里叶变换算法（Iterative Fourier Transform Algorithm） 823

138.2 参数优化（Parametric Optimization） 824

139 杂项（Miscellaneous） 826

139.1 德拜—沃尔夫积分（Debye-Wolf Integral） 826

139.2 R3 在方向和转向上的定义

（Defining Directions and Orientations in R3 ） 827

139.3 波方向的转换（Wave Direction Conversions） 832

139.4 菲涅尔方程（Fresnel Equations） 832

139.5 光栅方程（Grating Equations） 833

139.6 根据瑞利系数计算衍射效率

（Calculation of Efficiencies from Rayleigh Coefficients） 833

139.7 透镜的近轴成像（Paraxial Imaging with a Lens） 833

作者：Bonnie1985119