射线光学模块

新增 App:分布式 Bragg 反射器(DBR)滤波器

由两种材料交替叠放的层状结构形成了一种分布式 Bragg 反射器(DBR)。每层材料具有不同的折射率,导致在垂直于 DBR 层方向上形成交替的高和低折射率样式。当光线通过这种结构传播时,会在层之间的每个界面发生反射。这个 App 计算了自由空间波长在这样一个 DBR 上的反射。既可以分析带止滤波器,也可以分析刻痕滤波器。用户输入包括每层的折射率,DBR 的周期数量,以及止带的反射率阈值。

DBR 滤波器的反射率对自由空间波长的函数,用户输入包括每层的折射率,DBR 的周期数量,以及止带的反射率阈值。 DBR 滤波器的反射率对自由空间波长的函数,用户输入包括每层的折射率,DBR 的周期数量,以及止带的反射率阈值。

DBR 滤波器的反射率对自由空间波长的函数,用户输入包括每层的折射率,DBR 的周期数量,以及止带的反射率阈值。

射线光学模块的零件库

为了快速而有效地创建射线光学建模的几何,射线光学模块提供了一个预定义几何分量的零件库,其中包括柱面和球面透镜、双胶透镜、分光镜、抛物面反射镜、棱镜,以及角锥反射镜。所有零件都完全参数化,可以很方便地仿真大型工业应用。

光线在一个由三个球面等凸透镜和一个分光镜构成的系统中传播,其中每个实体都可以从零件库中的完全参数化零件构造。 光线在一个由三个球面等凸透镜和一个分光镜构成的系统中传播,其中每个实体都可以从零件库中的完全参数化零件构造。

光线在一个由三个球面等凸透镜和一个分光镜构成的系统中传播,其中每个实体都可以从零件库中的完全参数化零件构造。

偏振椭圆

现在可以在‘射线轨迹’图中沿着轨迹绘制椭圆。当计算光线强度时,缺省的长半轴和短半轴表达式是指示偏振椭圆的预定义变量。椭圆会将线性偏振光线显示为线,对完全非偏振光线则不显示。当显示椭圆或圆偏振光线时,椭圆周长周围的箭头可以用来区分左旋和右旋偏振。

线性波延迟器:一束非偏振光线穿过两个线性偏振和一个四分之一波延迟器。可以通过沿着光线绘制偏振椭圆来查看线性和圆偏振光的转换。 线性波延迟器:一束非偏振光线穿过两个线性偏振和一个四分之一波延迟器。可以通过沿着光线绘制偏振椭圆来查看线性和圆偏振光的转换。

线性波延迟器:一束非偏振光线穿过两个线性偏振和一个四分之一波延迟器。可以通过沿着光线绘制偏振椭圆来查看线性和圆偏振光的转换。

射线加热多物理场接口

新增的 射线加热 接口是一个专业的多物理场接口,使用 几何光学固体传热 接口来计算光线通过吸收介质传播时的温度变化。它会自动地增加一个新增的 射线热源 多物理场耦合,将计算得到的热源施加到温度计算中。

新增的双向射线-热耦合研究

射线加热仿真需要在射线追踪和温度计算之间进行双向耦合。当射线被衰减时,贡献出热源来影响温度。反过来,当温度变化时,射线的轨迹会因为受到热变形或者折射率由于温度或应变发生变化而改变。射线追踪和温度之间的双向耦合可以通过 双向耦合射线追踪 研究步骤来自动使用迭代的求解器循环进行计算。这个研究步骤使用一个求解器计算所有的射线变量,其他变量则使用另一个求解器。这两个求解器排列在一个循环中,进行用户指定次数的迭代计算。

经过两个透镜聚焦高能激光束过程中的光线轨迹(左)和变形(右)。通过‘射线热源’多物理场耦合和‘双向耦合射线追踪’研究步骤可以轻松地仿真热导致的焦点飘移。 经过两个透镜聚焦高能激光束过程中的光线轨迹(左)和变形(右)。通过‘射线热源’多物理场耦合和‘双向耦合射线追踪’研究步骤可以轻松地仿真热导致的焦点飘移。

经过两个透镜聚焦高能激光束过程中的光线轨迹(左)和变形(右)。通过‘射线热源’多物理场耦合和‘双向耦合射线追踪’研究步骤可以轻松地仿真热导致的焦点飘移。

改进的累加器

域级别的 累加器 特征计算更快更精确,并且不再对求解器采用的时间步长敏感。其结果是,与 V5.0 相比,高能激光聚焦系统中的热变形仿真可以加快 10 倍的计算速度,而且更加精确。此外,还提供了选项用于确定当射线经过大量的网格单元时如何计算累加变量。

从文本文件释放射线

射线的初始位置和方向可以使用 从数据文件释放 节点从文本文件导入进来。

渐变介质中的强度

现在可以计算渐变介质中的射线强度,这可以通过从 几何光学 设定窗口选择新增的 强度计算 选项来实现。其中可以使用以下选项:

  • – 不计算强度。
  • 使用主曲率 – 最精确的强度计算方法,但是只能用于均匀介质(即,定常折射率)。
  • 使用主曲率和射线功率 – 与 使用主曲率 类似,但是创建了额外的变量来计算域或边界上沉积的射线功率。
  • 使用曲率张量 – 可以用来计算均匀和渐变介质中的强度。在完全均匀的介质中,使用主曲率 会略微精确一些。
  • 使用曲率张量和射线功率 – 与 使用曲率张量 类似,但是创建了额外的变量来计算域或边界上沉积的射线功率。

Luneburg 透镜中的光线轨迹,这是一种渐变折射率的固体透镜,其中光线的颜色表征为正比于光线强度的对数。 Luneburg 透镜中的光线轨迹,这是一种渐变折射率的固体透镜,其中光线的颜色表征为正比于光线强度的对数。

Luneburg 透镜中的光线轨迹,这是一种渐变折射率的固体透镜,其中光线的颜色表征为正比于光线强度的对数。

新增应用薄介电膜的选项

指定材料非连续处的薄介电膜的属性选项得到极大的扩展,现在可以自动地生成一个单独的薄介电膜,其中可以获得给定频率、偏振,以及方向的射线的反射率和透射率。还提供了一个新增的快捷方式用于在不同介质的边界上创建抗反射涂层。当通过添加 薄介电膜 子节点到表面来设定多层膜时,可以使得某些层周期性变化,从而可以只用少量的 薄介电膜 子节点设定包含数百层的复杂多层膜。

随着对多层膜处理方式的改进,现在可以参数化指定分布式 Bragg 反射器中膜的数量。随着膜数量的增加,止带中的反射率接近 100%。 随着对多层膜处理方式的改进,现在可以参数化指定分布式 Bragg 反射器中膜的数量。随着膜数量的增加,止带中的反射率接近 100%。

随着对多层膜处理方式的改进,现在可以参数化指定分布式 Bragg 反射器中膜的数量。随着膜数量的增加,止带中的反射率接近 100%。

改进对频率依赖性材料属性的支持

在几何光学模型中,现在可以直接在 材料 设定窗口中指定随着光线的频率或其他光线属性变化的材料属性。要实现这一点,所有的光线属性都必须包含在新增的 noenv() 算子中,其中的物理量只存在于域上定义的表达式包括的光线上。

仿真多色光被棱镜分离,如上所示,比以前更加方便。 仿真多色光被棱镜分离,如上所示,比以前更加方便。

仿真多色光被棱镜分离,如上所示,比以前更加方便。

新增教学模型:透明光管

光管是可用来在不同地方传输光线的结构,通常分为两种主要类型:带反射涂层的管线,以及借助完全内反射的透明固体。本例中,光线通过一个弯曲的完全内反射光管来传输,研究了管形状对透射率的影响。

弯曲光管中通过完全内反射对 LED 源进行均化。 弯曲光管中通过完全内反射对 LED 源进行均化。

弯曲光管中通过完全内反射对 LED 源进行均化。