VirtualLab Fusion
Basic

ナノ、マイクロ、マクロ光学の統一モデリング

多色球面波と螺旋波の干渉

VirtualLab Fusion Basic ではレーザー光学や結像光学系、照明光学系などの様々な光学系のシミュレーションを行うことが可能です。屈折 / 回折レンズ、ハイブリッド レンズ、フレネル レンズ、 GRIN レンズ、回折光学素子、ディフューザー、計算機創生ホログラム、回折格子、自由曲面を持つ素子、マイクロレンズアレイ等を含む光学系で可能です。高速で精度の高い自由空間伝搬アルゴリズムであるフィールドトレーシングを使用してシーケンシャル/ノンシーケンシャル両方の解析を行うことができます。

マイケルソンやマッハツェンダーのような干渉計モデリングのために、革新的なチャネル設定機能が搭載されています。上記以外にもVirtualLab Fusion Basicでは超短パルスやVCSEL光源のモデリング、ファイバーカップリング解析など多様なアプリケーションにご活用いただけます。

Features

特徴

一つのプラットフォーム上でのレンズ、マイクロ光学素子、回折光学素子のモデリングが可能です。 回折、干渉、収差、偏光、ベクトル効果を含む幾何光学から物理光学までの光学モデリングが可能です。 LED、エキシマレーザー、マルチモードレーザーのような時間的、空間的な部分コヒーレント光源のシミュレーションが可能です。 ノンシーケンシャル物理光学解析により光の多重反射を考慮したシミュレーションが可能です。
超短パルスのモデリングが可能です。 光学素子と伝搬モデルをカスタマイズすることが可能です。 光学系をパラメトリック最適化することが可能です。 高速な物理光学技術を用いたVCSEL光源や、VCSELアレイのモデリング・シミュレーションが可能です。
二焦点レンズのハイブリッド面

Function Introduction

機能紹介

高 NA レーザーと結像光学系のシミュレーション

VirtualLab Fusion Basicは回折、干渉、収差、偏光およびベクトル効果を含む近軸と非近軸レーザーおよび結像光学系の調査が可能です。レンズデータは Zemax からインポートすることができます。プログラマブルインターフェース、光源、透過率、材質、媒質、コンポーネントを使用することで光学素子をカスタマイズすることができます。このツールボックスでは、例えば、焦点領域におけるファイバーの結合効率、ビーム パラメータ、PSF、MTF、パワー密度を評価することができます。

マイクロ光学素子と回折光学素子のシミュレーション

回折レンズ、ハイブリッドレンズ、フレネルレンズ、GRIN レンズ、回折光学素子、ディフューザー、ビーム整形素子、回折ビーム スプリッター、計算機創生ホログラム、位相板とマイクロレンズアレイの光学的効果を解析することができます。光伝搬シミュレーションには回折、干渉、迷光、効率、均一性、信号対雑音比(SNR)とゼロ次光の強度を含みます。微細構造高プロファイルの測定データは、ASCII とビットマップ ファイルから VirtualLab にインポートすることができます。

超短パルスのモデリング

VirtualLabではレーザー光学系を使用した超短パルスのモデリングと伝搬計算が可能です。伝播計算には、回折、干渉、収差、偏光およびベクトル効果が含まれます。パルス形状は横方向のレーザービーム位置によって視覚化することができます。

単色の LED によって描かれた回折型ディフューザーの遠視野強度パターン

時間的、空間的部分コヒーレント光の
シミュレーション

単色の LED によって描かれた
回折型ディフューザーの遠視野強度パターン

いくつかの実際の光源は、例えば LED やエキシマ レーザー、マルチモード レーザー、熱源のように、時間的、空間的部分コヒーレント光を生成します。こうした光源の実際の光の分布のコヒーレンス特性をシミュレーションに含めることができます。これはその光学的機能が回折と干渉に基づく光学系で特に重要となります。

パラメトリック最適化とパラメータ ラン

パラメトリック最適化ではレーザー光学系を含む様々な光学系を最適化することができます。電磁場追跡技術と光の電磁場の表現に基づいて、VirtualLab においては最適化の問題の目標を定義するメリット関数の一連の幅広い入力として完全なベクトル結果が提供されます。また、パラメータ ランでは事前に定義された方法、あるいは、モンテカルロ シミュレーションで使用されるようなランダムな方法で自動的にパラメータを変更するための枠組みを提供しています。

カスタマイズされた面形状、光源、透過率、
屈折率変調媒

プログラマブル インターフェース、光源、透過率、屈折率変調媒質では単に式を入力することにより光学素子をカスタマイズすることができます。この機能により、例えば、ユーザー定義の自由曲面の回折、屈折またはハイブリッド面形状を有する光学素子を高速にモデリングすることが可能です。

干渉計の高速シミュレーション

VirtualLabに実装された高速物理光学手法は、最もよく知られたマイケルソン・マッハツェンダー・ヤングなどの干渉計高速解析のためのツールとして提供しており、干渉縞内のコヒーレンスや分散効果の調査が可能です。光学系での光線追跡も想定されており、ユーザーフレンドリーなインターフェースで2つのエンジンを容易にスイッチすることが可能です。

マイクロレンズアレイのモデリング・プログラミング

イメージングや波面センシング、光の均一化など多くの用途で有用なマイクロレンズアレイを用いた光学系の解析が可能です。異なる製造方法や製造過程により、異なるパターンのマイクロレンズアレイが存在します。VirtualLab Fusion Basicでは典型的な円形、矩形開口を有するマイクロレンズアレイを組み込み機能で搭載しています。また、それ以外のパターンは Programmable Interface 機能を用いることで表現することが可能です。

他Toolboxとの連携

他Toolboxで設計した素子データなどを取りこむことで、光学系全体の高精度なシミュレーションを行うことが可能です。各Toolboxを同一インターフェース上でご使用いただけますので、設計と高精度な解析をシームレスにつなぐことができます。