VirtualLab 5.0新版发布

版本5.0.0

概述：

发布时间：2011年6月

升级服务：要求升级服务至少到2011年第二季度

安装：VirtualLab™  5.0是完全安装模式，不需要卸载4.0的版本。

VirtualLab™ 5.0提供以下新的特性和增强功能。新的更新指南以及应用案例列在最后一部分。

 

照明工具箱：LED光整形和均匀化

-照明工具箱使用场追迹分析和设计照明系统，场追迹这个新概念用来应用和强调微结构和衍射光学的集成，使得设计LED光整形和均匀化的紧凑型照明系统更加灵活，以及使其他高度辐射变化的光源照明系统更加方便。

-光斑整形概念是在光栅阵列单元的基础上提出来的。这种阵列通过大量的运算符来定义。阵列的每个单元使得光线朝预定的方向传播，并在目标平面上成像为一个光斑，所有阵列单元的光斑在一起形成了理想光模式。

-设计算法是用来设计光栅单元阵列的。所有光栅单元的周期和转动角度是一定的，这样一阶光栅单元分散入射光线到不同的出射方向，一个理想的光模式就产生了。

-光栅单元阵列的数据用CSV格式和GDSII格式来描述，来避免出现离散程度过大的现象。

-局部线性光栅近似分析器可以提取目前照明工具箱中光路图的光栅单元阵列的所有光栅参数，并将它们规范化，用作LLGA结果产生器的输入部分。（见下部分）

-光线追迹模拟用来分析设计照明工具箱的光路图。

-在照明工具箱中，相机探测器使场强度可视化，并用作色彩场设置。

 

光源

-远场光源被视作一种新的光源，它允许使用包括局部偏振的方法来定义一个空间部分相干光源。

-部分相干光源模型是由Mode-Based模式定义的。现在，这种光源模式中大多数模型的位置以及权重的定义是基于数据（输入数据）或者可编程的。

 

光束成形器设计

-现在可以使用一个简单的对话框来实现基于几何光学的方法将光传输由高斯

   型转换为高帽型。

-新加入了一款折射光束整形编辑器。一些安装组件的功能可以使用了，包括使高斯光束整形为圆形、矩高帽形或线形。

光栅的模拟与优化

-LLGA（Local Linear Grating Approximation）结果产生器可以精确地计算结果（对于Ex-和Ey-方向偏振的各阶瑞利参数）。它是由傅里叶模拟方法（FMM）通过计算一组简单光栅得到的。这种光栅由一个包含周期，旋转角度，以及入射光线的入射角在内的数据系列定义的。这种数据系列可以由xml匹配文件输入，或者通过局部线性光栅分析器得到。

-新添加了用来分析光栅的偏振分析器。对于给定的波长范围，这种偏振分析器可以完成与偏振相关的最小或最大值的计算。也可以计算得到Ex-和Ey-方向偏振的全反射或透射的最小或最大值，还能运行类似偏振对比度的这种更高级的评价函数。

-效率分析器和偏振分析器的结果在参数优化中可得到。因此，参数优化可应用于子波光栅的设计，这种光栅可以作为抗反射结构光栅，或依次修改入射光线偏振。

 

参数优化

-参数优化由模拟退火法——一个全局优化算法扩展而来。这种新的算法可以全局搜索出目标函数的最小值。

 

参数分析

-参数运行分析功能控制上添加了一些新的模式，这种扫描模式允许等步进的全局扫描参数空间。随机模式中可以应用均匀分布的随机组合参数，尤其是在Monte Carlo模拟和公差分析中这种分析非常有用。

 

光学表面

-所有的光学表面都允许导入菲涅尔区域。

-对于采样界面，VirtulLabTM允许用一个多边形表面拟合采样高度值文件，不论是圆柱表面，非球面，还是多边形面。

 

数组

-数组的概念已经引入。数组用来存放任何代表图像的数据，从N维实空间到M维复空间都可以设计，并可得到一个有多样视角的合适的视图。

-VirtualLab™允许把一个或多个位图、文本文件输入到一个有输入向导支持的数组。不仅包括含有一维或二维实数数组的.txt和.csv类输入文件，也支持包含如下格式的文件：.bmp, .jpeg, .png, .pcx, .gif.

删除项目

Spread Sheets（System -> New Spread Sheet）不再支持了，它的菜单栏已被删除。目前，数据表文件可以被打开，在下一个版本中，这些Spread Sheets将自动转换成一个Light Path Diagram。

 

更新指南及应用案例

-指南96.01：照明工具箱（新）。这本指南介绍了照明工具箱的概念以及使用方法，并演示了光栅单元阵列的分析和设计过程。

-指南101.01：介绍参数优化（更新版）。这本指南介绍了VirtualLab™参数优化的使用方法。例如，当我们考虑寻找一个球面镜的焦点时。

-案例246.01：镀膜正弦光栅（更新）上的衍射光精确模拟。这个例子演示了镀膜正弦上的模拟，并说明了镀膜上所有反射规则下的总效率。

-案例315.01：一个光栅偏振的参数优化（新）。这个应用案例展示了用于VIS入射光偏振的矩形栅格参数优化过程。为此，调制深度和光栅缝宽需要调整，以在波长为450nm~800nm的光线传播中得到最大的TE偏振值和最高偏振对比度（大于50）的最佳参数组合。

-案例307.01：整形为圆形高帽状的折射光源的参数优化（新）。这个例子论证了折射光束成形编辑中光束成形系统的建立。结果产生系统中的光学性能可以通过VirtualLab™的参数优化功能来改善。

-案例317.01：将LED光整形为交叉模式过程中的光栅设计和分析（新）。这种应用案例论证了照明系统中LED光整形为交叉光模式的分析和设计，这种整形是通过一个光栅单元阵列来实现。

-技术要点 010：编程参考（更新）。这个技术要点描述了VirtualLab™如何由模式和代码来定制，同时也描述了语法。它包括VirtualLab™的编程参考。

-技术要点 021：VirtualLab™中的参数优化（更新）。这个技术要点介绍了VirtualLab™中参数优化的使用方法，它描述了算法背景，尤其是目标函数如何定义以及限定条件如何处理。