課程時(shí)間(jiān)：2015年10月5日（星期一）至2015年10月9日（星期五）9：00 am—5：00 pm
課程地點：SETI Institute，Mountain View，CA
課程講師(shī)：Hartwing Crailsheim，LightTrans International UG，Jena，Germany
課程要求：面向對VirtualLab完全沒有(yǒu)基礎或者了解有(yǒu)限的用戶。
課程摘要：
在本VirtualLab培訓課程中，我們将給出如何對衍射和(hé)微光學系統進行(xíng)分析和(hé)設計(jì)的。課程的開(kāi)始介紹了标準光學模型的原理(lǐ)和(hé)VirtualLab的常規用法。本課程将使用最新版本的VirtualLab軟件（2015年夏季發布）。
介紹VirtualLab用戶界面的組件，并詳細討(tǎo)論不同類型的文件。學員可(kě)逐步學習到VirtualLab中的各類器(qì)件、光源、探測器(qì)和(hé)模拟器(qì)。光學系統的設置和(hé)仿真将用于各類激光系統的實踐上(shàng)。本課程的目标在于使學員能夠建立并仿真出簡單的激光系統。
對于自由折射、衍射和(hé)混合表面的衍射光學元件和(hé)微結構的建模和(hé)分析，本課程也将給出演示。會(huì)對衍射光學元件、衍射透鏡、混合透鏡和(hé)包含衍射效應和(hé)幹涉效應的透鏡陣列進行(xíng)分析。着重建立了自定義表面配置文件和(hé)折射率分布的模型。通(tōng)過幾個(gè)實例建立了微結構元件典型公差的模型，并進行(xíng)分析。本課程将介紹叠代傅裏葉變換算(suàn)法（IFTA）對衍射分光器(qì)、擴散器(qì)、整形器(qì)進行(xíng)優化。進一步地，在一定波長範圍內(nèi)，需要嚴格分析功能微結構元件。課程期間(jiān)，我們會(huì)對光栅結構任意表面進行(xíng)2D、3D的建模及嚴格的分析，同時(shí)，利用傅裏葉模方法（FMM）對折射率進行(xíng)調制(zhì)。最後，課程會(huì)介紹關于光栅的嚴格優化，VirtualLab中局部和(hé)全局參數(shù)優化算(suàn)法。
左數(shù)第一幅圖給出了一個(gè)光學系統-通(tōng)過本課程中介紹的場(chǎng)追迹（Field Tracing）和(hé)光線追迹（Ray Tracing）來(lái)設計(jì)和(hé)仿真的。第二幅圖給出了一個(gè)偏離像平面的一個(gè)圖像-在VirtualLab中如何表示光線由本課程中第一個(gè)話(huà)題給出。第三幅圖給出了具有(yǒu)納米增透結構的柱面透鏡陣列，第四幅圖給出了複眼結構的表面。
課程主題：
第一天：
介紹場(chǎng)追迹和(hé)标準光學模型的概念，以便光學系統中光線的仿真：VirtualLab中的電(diàn)磁波模型和(hé)數(shù)值數(shù)據存儲，光線分布的可(kě)視(shì)化，在可(kě)用空(kōng)間(jiān)內(nèi)建立光線傳播模型的場(chǎng)追迹概念以及利用不同物理(lǐ)模型生(shēng)成的元器(qì)件，通(tōng)過探測器(qì)和(hé)物理(lǐ)數(shù)字化模型的誤差評價光線分布。
介紹VirtualLab的文件：光路圖，參數(shù)運行(xíng)文件，優化文件，場(chǎng)景編輯器(qì)，VirtualLab探測器(qì)和(hé)屬性對話(huà)框。
第二天：
近軸和(hé)離軸透鏡系統的仿真：像差分析，将Zemax中的透鏡數(shù)據導入，透鏡系統中矢量傳播效應的建模，聚深的研究，點擴散函數(shù)（PSF）和(hé)調制(zhì)傳遞函數(shù)（MTF）的仿真，激光系統和(hé)空(kōng)間(jiān)濾波器(qì)的建模，光學系統中激光光束的傳播，激光光束參量的分析，孔徑衍射效應的分析。
光的偏振：具有(yǒu)任意統一偏振方向相幹激光的定義，具有(yǒu)不同偏振方向且大(dà)于光束直徑的激光光束的生(shēng)成，大(dà)于光束直徑的偏振态的可(kě)視(shì)化，偏振器(qì)和(hé)相位延遲器(qì)的仿真。
幹涉圖像的計(jì)算(suàn)和(hé)幹涉儀的仿真：兩個(gè)或者多(duō)個(gè)光束的幹涉圖樣的計(jì)算(suàn)，建立具有(yǒu)相幹光源的幹涉儀模型。
第三天：
建立具有(yǒu)自由衍射、折射和(hé)混合表面的微光學元件的模型。
通(tōng)過微結構組件的薄元逼近近似模拟光的傳播。
建立對具有(yǒu)自定義高(gāo)度輪廓文件和(hé)折射率分布的元件的模型。
導入表面測量數(shù)據。
導出GDSII,CIF,STL和(hé)ASCII形式的表面數(shù)據。
定義周期性微結構元件（如微透鏡陣列）。
仿真粗糙表面的散射特性。
模拟微光學元件的公差，例如對準誤差，傾斜，刻蝕深度公差，倒角。
建立自定義振幅和(hé)相位的傳輸以及掩膜版的模型。
建模和(hé)分析包括微透鏡陣列和(hé)衍射光學元件的均勻化系統。
在時(shí)間(jiān)和(hé)空(kōng)間(jiān)上(shàng)對部分相幹光進行(xíng)建模，例如LED和(hé)準分子激光器(qì)。
第四天：
介紹叠代傅裏葉變換算(suàn)法（IFTA）。
計(jì)算(suàn)光束分束和(hé)散射系統的物理(lǐ)參量。
用Session編輯器(qì)建立一個(gè)普通(tōng)任意的光束陣列。
用Session編輯器(qì)建立一個(gè)擴散型的Top Hats、線型和(hé)任意的2D光模式。
通(tōng)過叠代傅裏葉變換算(suàn)法（IFTA），對衍射分散器(qì)和(hé)光束分束器(qì)進行(xíng)優化。
第五天：
矩形和(hé)圓形Top Hats的整形，以及任意強度的調制(zhì)。
通(tōng)過IFTA對衍射光束整形器(qì)進行(xíng)優化。
定義具有(yǒu)一系列表面、均勻或非均勻介質的2D/3D光栅結構（利用堆棧的概念）。
對周期結構進行(xíng)嚴格的分析。
周期結構的嚴格近場(chǎng)、遠場(chǎng)和(hé)光栅內(nèi)部場(chǎng)的計(jì)算(suàn)。
分析亞波長偏振光栅和(hé)增透結構的反射、透射和(hé)偏振狀态。
介紹VirtualLab中局部優化和(hé)全局優化。
光栅的嚴格參數(shù)優化。
Wyrowski VirtualLab Fusion（VirtualLab）由Wyrowski Photonics UG發展而來(lái)，由LightTrans GmbH發布和(hé)支持。
訊技(jì)光電(diàn)科技(jì)（上(shàng)海）有(yǒu)限公司
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