現代光學系統可(kě)能包含大(dà)量不同種類的光學元件,如折射透鏡、衍射透鏡、折衍混合透鏡、菲涅爾和(hé)漸變折射率透鏡以及衍射光學元件,像擴束器(qì)、光束整形器(qì)、衍射光束分束器(qì)、計(jì)算(suàn)全息、相位闆、光栅、自由表面元件和(hé)微透鏡陣列。除此以外還(hái)有(yǒu)使用光源的不同特性,如相幹度、顔色和(hé)偏振。
一個(gè)有(yǒu)效的光學建模要求将所有(yǒu)這些(xiē)類型的元件和(hé)光源放在一個(gè)軟件平台上(shàng)進行(xíng)高(gāo)精度且快速的仿真模拟。VirtualLab Fusion是在VirtualLab場(chǎng)追迹模拟引擎的基礎上(shàng),新增了功能強大(dà)的幾何場(chǎng)追迹模拟引擎。經典場(chǎng)追迹模拟引擎統一了從幾何光學到電(diàn)磁場(chǎng)方法的各種建模技(jì)術(shù)。在光學模拟與設計(jì)中包含了衍射、幹涉、部分相幹、像差、偏振等各種物理(lǐ)效應,從而能夠高(gāo)精度的進行(xíng)光學模拟與設計(jì)。而幾何場(chǎng)追迹模拟引擎則是通(tōng)過使用幾何光學的方法來(lái)近似求解麥克斯韋方程組,從而能夠快速的完成各種複雜光學系統的模拟仿真,同時(shí)在模拟過程中包含了除衍射外的各種物理(lǐ)效應。經典場(chǎng)追迹模拟引擎與幾何場(chǎng)追迹模拟引擎的聯合使用,既能夠保證光學系統模拟和(hé)設計(jì)的精度,又能夠保證其速度,是物理(lǐ)光學和(hé)幾何光學的完美結合。最後,其傳統的光線追迹模拟引擎能夠快速的完成光學系統的性能評估。(下圖:光線追迹、幾何場(chǎng)追迹、經典場(chǎng)追迹)
VirtualLab Fusion軟件包集合了五個(gè)工具箱,允許進行(xíng)光學系統的分析,衍射光學元件的設計(jì),光分束器(qì)的設計(jì),光栅的分析,激光諧振腔的分析以及LED光的整形和(hé)均勻化。