《VirtualLab快速入門》
序言 光學仿真已經(jīng)是學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍采用的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù),它能縮短原型(prototype)產(chǎn)品上市的時間和花費,可以說是各類光學系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)商品化的促成科技(enabling technology)。更精確地說,光學仿真的核心技術(shù)在于以高速計算機計算能力,執(zhí)行光線追跡(ray tracing)的功能,在產(chǎn)品實際開模制造前,就能預知所研發(fā)設(shè)計產(chǎn)品的性能,再比較產(chǎn)品需求規(guī)格,據(jù)以修正原始設(shè)計。本書即是教導如何使用德國LightTrans公司的VirtualLab軟件,以進行光學仿真設(shè)計光學系統(tǒng)或產(chǎn)品。 市面上絕大多數(shù)的光學仿真軟件,都是以計算機執(zhí)行所謂的“光線追跡(ray tracing)”的算法則,這在符合“幾何光學(geometrical optics)”假設(shè)的環(huán)境條件下,不失為一簡單快速的光學設(shè)計模式。然而,隨著近代光學系統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,許多的光學組件特質(zhì),已經(jīng)由幾何光學的范疇,逐漸進入“波動光學(wave optics)”的微小設(shè)計領(lǐng)域,例如太陽能電池表面微結(jié)構(gòu)、LED照明微結(jié)構(gòu)等等;這些設(shè)計挑戰(zhàn)都接近無法以 “光線追跡(ray tracing)”算法得到精確的仿真結(jié)果。而VirtualLab軟件結(jié)合了“光線追跡”和“場追跡(field tracing)”算法,能在所設(shè)計的產(chǎn)品尺度,接近或小于光源波長時候,還能保證仿真結(jié)果的精確性,這是VirtualLab相較于其他光學仿真軟件所據(jù)有的獨一無二的功能,此特性正在急遽發(fā)展的微結(jié)構(gòu)光學設(shè)計領(lǐng)域,有其不可或缺的重要性。 德國在光學設(shè)計領(lǐng)域,一向執(zhí)世界牛耳地位,由德國Jena大學教授Frank Wyrowski所發(fā)明的VirtualLabTM光學設(shè)計軟件,更是世界級的精品軟件。VirtualLab軟件挾其獨特“場追跡(field tracing)”算法,快速地每月軟件功能更新的速度,成為唯一涵蓋“幾何光學”與“波動光學”的統(tǒng)一光學建模平臺,此足以讓光學設(shè)計領(lǐng)域的工程人員奉為圭寶,尤其能在紅火發(fā)展的新能源、新光源產(chǎn)業(yè),發(fā)揮光學設(shè)計能力不可或缺的工具。而工具的教導使用,如果能有好的教材相配套,當能發(fā)揮其“事半功倍”的效果,這是訊技公司數(shù)十年推廣仿真軟件的深切體認,所以由熟悉VirtualLab操作的資深工程師團隊,編譯完成此快速入門手冊,希望以母語教導的方式,嘉惠更多光學設(shè)計工程師們,能更快、更廣泛的來學習此一優(yōu)異的光學設(shè)計軟件!豪淦鳌坏慕Y(jié)果必能『善其事』,能有大量人才投入蓬勃發(fā)展的新光源、新能源光學設(shè)計領(lǐng)域,『量變生質(zhì)變』,必然會產(chǎn)生好的設(shè)計,產(chǎn)出關(guān)鍵專利,因而增加產(chǎn)業(yè)與國家的競爭力;蚰茉诓痪玫膶恚c歐美日先進國家,同躋世界舞臺,成為新能源、新光源光學設(shè)計的王國,當指日可待。 |