光学工程

摘要 干涉测量法是光学计量学的重要技术。 它被广泛用于例如，表面轮廓、缺陷、高精度的机械和热变形。 作为一个典型示例，在VirtualLab Fusion中借助非序列场追迹，构建了具有相干激光光源的Mach Zehnder干涉仪。 证明了光学元件的倾斜和移位如何影响干涉条纹图案。 建模任务 元件倾斜引起的干涉条纹 元件移动引起的干涉条纹 走进VirtulLab Fusion VirtualLab

摘要 斐索干涉仪是工业中常见的光学计量设备，它们通常用于光学表面质量的高精度测试。 借助VirtualLab Fusion中的非顺序追迹，我们构建了一个菲索干涉仪，并利用它测试了不同的光学表面，例如圆柱形和球形。 可以看出，产生的干涉条纹对表面轮廓具有敏感性。 建模任务 倾斜平面下的观测条纹 圆柱面下的观测条纹 球面下的观测条纹 VirtualLab Fusion 视窗 VirtualLab Fu

摘要 尽管对于大多数其他类型的光源而言，静态近似下是足够精确的，但对于超短脉冲来说需要更加精确的方法，其中要考虑到不同光谱模式之间的相关性。在此，我们在空间、时间与场分布上研究了该脉冲传播通过高数值孔径透镜的影响。 建模任务 纯空间分析：输入场（载波λ） 纯空间分析：焦平面上的场（载波λ） 空间-时间分析：输入场（Ex分量） 空间-时间分析：焦点处（Ex分量） 空间-时间分析：焦点处（Ex和Ez分

摘要 尽管对于大多数其他类型的光源而言，静态近似下是足够精确的，但对于超短脉冲来说需要更加精确的方法，其中要考虑到不同光谱模式之间的相关性。在此，我们在空间、时间与场分布上研究了该脉冲传播通过高数值孔径透镜的影响。 建模任务 纯空间分析：输入场（载波λ） 纯空间分析：焦平面上的场（载波λ） 空间-时间分析：输入场（Ex分量） 空间-时间分析：焦点处（Ex分量） 空间-时间分析：焦点处（Ex和Ez分

一、 前言 光学系统，特别对一个比较复杂的光学系统，在系统设计初期就必须根据光学仪器总体要求利用光学系统基本结构元件，合理安排系统光路走向，完成光学系统总体布局设计，然后才是光学系统具体结构设计，像差平衡以致适当公差分配，最终获得一个结果与性能俱佳的优质光学系统。一个较复杂的光学系统，往往不只是几片简单光学零件的组合，有时还可能是各种不同变焦系统结构，甚至还会有各种不同要求的多光谱，共轴或非共轴的

摘要 光纤模式计算器可用于计算在圆柱对称光纤中传播的线偏振 (LP) 模式，可以是单芯的阶跃折射率，也可以是无限抛物线剖面的渐变折射率。描述这些模式的相应多项式是用于阶梯折射率光纤的 Bessel 和用于渐变折射率光纤的 Laguerre。此用例展示了如何使用计算器以及如何配置模式的采样参数。 配置光纤结构：Step-Index Fiber（阶跃折射率光纤） 光纤模式计算器允许定义线性偏振贝塞尔模

摘要 当光栅的特征尺寸与波长相当时，具有偏振相关的光学特性。这使得难以针对任意偏振设计出具有高衍射效率的光栅。根据文献中的概念[T. Clausnitzer, et al., Proc. SPIE 5252, 174-182 (2003)], 我们将展示如何严格分析光栅的偏振相关特性，以及如何使用参数优化设计具有高衍射效率的偏振无关光栅。 建模任务 光栅特性与参数的严格分析 不同光栅周期下的衍射效

1.摘要 在测量信号或数据的情况下，很难(如果不是不可能的话)完全避免所有可能的噪声源，因为这些噪声源会干扰任何实验测量。但是，噪声的存在会干扰数据的重要特征(例如，测量光谱的半宽谱)。 因此，有一些后期处理技巧可能会有所帮助。这里我们只讨论一个这样的工具:Savitzky-Golay滤波器，它通过对一组采样点执行回归算法来平滑局部噪声。在这个例子中，我们讨论了VirtualLab Fusion中

简介 FRED具备通过光学系统模拟光线偏振的能力。光源可以是随机偏振、圆偏振或线偏振。过滤或控制偏振的光学元件，如双折射波片和偏振片，可以准确的模拟。FRED偏振模型中一些简单例子包括吸收二向色性和线栅偏振片，方解石半波片，和马耳他十字现象。这些特性的每一个都可以应用到更复杂的光学系统中，如液晶显示（LCDs）、干涉仪和偏光显微镜。 马耳他十字现象 马耳他十字是正交放置的线偏振片之间的双折射材料形

介绍 无论是在研究中还是通过工业设备开发后用于临床目的，Shack‑Hartmann 传感器被广泛应用于测量人眼所产生的像差。 原理 这种装置的基本原理可以描述如下：光束聚焦在用作光扩散器的视网膜上，尽管出于安全考虑优选使用近红外进行测量，但光束的主要部分被这种复杂介质吸收。光的弱背向反射部分穿过人眼结构的不同元件，例如前房的玻璃体和晶状体以及后房的房水和角膜。每一个元件都会对眼睛出瞳处波前的形状

构成光学系统最基础的结构单元都离不开单透镜、胶合透镜以及各种形式反射棱镜的组合。所有的光学系统进行初始设计阶段都必然要从该类结构单元设计为起点。其中透镜单元中最基础的则是单透镜、双胶合透镜以及由单透镜和双胶合透镜组成的单透镜—双胶合透镜或双胶合透镜—单透镜组合等几种常见的结构形式。在选择“系统结构单元初始设计”的菜单后出现的小窗体内有一个书签式选项选择上述五种透镜的设计选项，如图1所示。 图1.透

摘要 光纤是现代光学系统中最通用的部件之一。它们最重要的特点之一是它们能够在远距离（甚至几公里）内以极低的损耗传输光能。另一方面，以一种能够达到尽可能高的效率的方式将光耦合到光纤中通常是一项非常精细的需求：例如，良好的匹配是至关重要的。在这个例子中，我们选择了一个商用的镜头，并展示了如何找到最佳的工作距离，以实现最大的耦合效率。我们尤其证明了通过场追踪发现的最佳工作距离不同于由几何光学预测的透镜的

概述 透射率元件中的热致波前畸变主要包括两个部分：（1）由折射率变化导致波前畸变以以及（2）由温度导致的厚度变化所引起的波前畸变。GLAD中支持三种材料，分别为光学材料、固体非光学材料和流体。光学材料包含了一个内部热源分布，可以对闪光灯泵浦类似的热效应进行建模。表征光学材料的参数包括热导率、密度热容积、折射率以及折射率的1阶、2阶导数，以及热膨胀系数。固体非光学材料只具有热性质。流体通过一个热对流

本教程示例遵循P. Lalanne等人[1]研究的基准问题设置[2]。同时演示了相同设置下的FEM性能。基准问题包括计算由平面波入射的孤立(即非周期)模式中的近场。该几何结构由基板上银膜中的孤立亚波长狭缝和银膜中相邻的平行凹槽组成。平面波垂直入射该装置，并具有平面内电场极化(分别为面外磁场极化)。通过狭缝传输到位于狭缝下方特定距离的探测器区域的光的能量通量被检测，并归一化为通过狭缝的能量通量，在不

计算无镀膜光学表面中由于误差产生的波前畸变是相当容易的。由于均匀性误差引起的相位变化，使膜层缺乏均匀性变得复杂。 为了计算由于不均匀性造成的波前误差，我们必须同时考虑膜层表面偏离理想状态的运动以及反射或透射时相移的任何变化。避免混淆的最简单方法是在外表面引入一层中等厚度的材料，使外表面完全均匀（图1）。然后，我们简单地计算出反射和透射的相移。在我们的正常约定中，负相移被转换成波前延迟，通常被视为负

光学膜层和大多数着色表面不是自发光的。为了看到它们，我们需要一个光源。显然，对颜色的任何评估都将包括光源的属性。在计算颜色时，我们通常使用标准光源，其中大部分是由CIE根据其相对光谱输出来定义的，并且尽可能地表示普通光源的特性，如日光（D65等）或钨灯（光源A）。 理想的实际光源是黑体。输出的光谱变化非常平稳，完全由温度决定。因此，黑体光源的质量可以通过简单地说明其温度来指定，如图1所示。 图1.

在碳中和的背景下，光伏已经成为发展最迅猛的热门产业之一。想让光伏电站的后期运维减少难度，就需要在前期进行专业、严谨的设计。光伏专业设计软件融合卫星遥感、大数据分析、云端和BIM等技术，符合大众需求。 1. 卫星遥感技术 卫星遥感技术可以在全球范围内对气象参数进行观测，其优点包括覆盖面积广、数据持续性和准确性。卫星遥感技术可以获取空气质量、地表温度、水文循环等多种气象因素数据，并提供基础的生产决策帮

构成光学系统最基础的结构单元都离不开单透镜、胶合透镜以及各种形式反射棱镜的组合。所有的光学系统进行初始设计阶段都必然要从该类结构单元设计为起点。其中透镜单元中最基础的则是单透镜、双胶合透镜以及由单透镜和双胶合透镜组成的单透镜—双胶合透镜或双胶合透镜—单透镜组合等几种常见的结构形式。在选择“系统结构单元初始设计”的菜单后出现的小窗体内有一个书签式选项选择上述五种透镜的设计选项，如图1所示。 图1.透

构成光学系统最基础的结构单元都离不开单透镜、胶合透镜以及各种形式反射棱镜的组合。所有的光学系统进行初始设计阶段都必然要从该类结构单元设计为起点。其中透镜单元中最基础的则是单透镜、双胶合透镜以及由单透镜和双胶合透镜组成的单透镜—双胶合透镜或双胶合透镜—单透镜组合等几种常见的结构形式。在选择“系统结构单元初始设计”的菜单后出现的小窗体内有一个书签式选项选择上述五种透镜的设计选项，如图1所示。 图1.透

应用 •骨干网聚合取代N * 10 G LAG。 •数据中心网络聚合和企业计算。•在100 G以太网中的传输和以太网融合。 概述偏振复用和正交相移键控（PM-QPSK或DP-QPSK）的组合正在成为达到100 Gbps或更高比特率的最有前景的解决方案之一。在接收器端，数字信号处理（DSP）的使用导致相对于传统实现的显著部署改进。本案例介绍了100 Gbps DP-QPSK传输系统的实际设计，该系统