VirtualLab Fusion 2023新版本更新内容（三）

2022 年 12 月，发布 VirtualLab Fusion 2023.1

VirtualLab Fusion 2023新版本更新内容（三）

2023.1版本新特性一览

基本信息

VirtualLab Fusion 2023.1新版本

主要更新方向

 VirtualLab Fusion 通过其惊人的快速物理光学技术实现物理光学建模

 VirtualLab Fusion 的开发从未停止。 VLF 2023.1*提供：

- 更快的速度

- 更容易使用

- 融合更多物理光学模型

- 更高的透明度

- 多元的仿真控制选择

*我们的客户通常将 VirtualLab Fusion 称为 VLF。 因此，在此功能概述中，我们将 VLF 2023.1 用于代指 VirtualLab Fusion 2023.1。

功能概述（以下为更新内容的详细解释和案例展示）：

数据视图
 

VLF 2023.1数据视图

VirtualLab Fusion 2023.1数据查看方式

 光学仿真一般会输出1维或2维的数据结果。VLF 2023.1 应用数据视图窗口来提供用户数据结果。

 三维系统视图: 显示基于点对点的物理模型的坐标映射，提供几何光线追迹的结果。

 数据阵列: 提供全面的可视化工具，针对2维以及3维等间距采样网格和非等间距采样网格数据。

 多组数据阵列: 在仿真过程中，处理多模式或者多波长的光学模型，利用数据阵列包可将多个数据组组合在一起。

 辐射数据: 能量度量，比如辐照度,视图可以根据色度学方式中人眼对颜色的敏感程度显示。

三维系统视图: 新的对话框以及设置选项

数据阵列视图: 像素数据(Pixelated Data)平滑

• 探测器中的像素越少，探测器评估速度更快。

• 然而，复数型数据通常会有采样过疏问题，导致拟合插值数据失真。

• VLF2023.1加入了获取更光滑的可视化数据的选择，而且对于复数型插值处理，不需要更多的采样。

案例1: 光场数值和最近邻插值设置，例如，像素型视图。新的选项提供光滑视图，而不用通过操作(Manipulations) 改变插值。

数据阵列视图: 像素数据(Pixelated Data)光滑化

 复数型数据通常会有采样过疏问题，导致拟合插值数据失真。

 VLF2023.1加入了获取更光滑的可视化数据的选择，而且对于复数型插值处理，不需更多的采样点数。

案例2: 复数型光场数据采用立方插值的设置，它能够激活插值视图（interpolated view）。视图中的散斑是由于复数插值中的随机相位所导致。新增加的选项可以平滑光场中的振幅部分。

数据阵列视图: 极坐标图(Plolar Diagram) 

• 一维数据可直接从探测器上生成，也可以直接划线从二维数据上提取一维数据。

• VLF 2023.1 增加了极坐标视图选项，针对依赖角度变化产生的一维数据。

• 在属性浏览器(Property Browser) 中可以实现笛卡尔坐标系以及极坐标系可视化的转化。

• 新功能可以直接应用在与角度有关的辐照以及光度的探测器中。

数据阵列视图:找寻以及点的标识

• 针对逐点操作，可以实现挑选特定点来追踪其映射。

• 所以，在VLF2023.1数据视图(data view)中可以查看选择的点的索引。

• 在典型的工作流程中，用户可查看临近光源上感兴趣的点的索引。V2023.1 可以提供对同一个系统，不同视图中，具有相同点索引的可视化。

导出图像的概览

• 灵活多样的数据图形功能对于快速生成结果文件至关重要。

• VLF2023.1引入了一个新的功能，可以以阵列方式显示图形结果。

• 工作流程是首先使用一组数据阵列生成位图序列，然后根据该序列生成总览图像（Overview Image）。

数据阵列视图: 更多的新功能

• VFL2023.1可以对未定义区域填充不同的颜色。

• VLF2023.1可以利用鼠标定位，在定位点可显示位置坐标以及该位置对应的参数值。

Graphics Add-ons提供更多数据视图选择

• 除了提供关于光本身的数据视图，如光场的振幅以及相位，辐照度之外，别的信息也可以添加到数据视图中。

• VLF2023.1 中图像组件提供了在数据阵列视图中添加额外的数据信息的功能。

• 该方式可以更普遍应用在数据视图中包含越来越多的几何对象。

Graphics Add-ons提供更多视图选择

• VLF2023.1 增加了新的图像组件概念，可以提在通用探测器添加偏振椭圆，然后显示输出。

• 一旦偏振椭圆添加到数据视图中，可以通过视图(View)功能区进一步设置。

• 图像组件提供了多样化的配置选项。

Graphics Add-ons: 增加了 Point cloud 功能

• VirtualLab中可以在物理以及几何模型的无缝转换。这样，设置不同的仿真模式，可提供不同的数据样式。

• VLF2023.1使用 图像组件的概念可以组合不同的输出结果。

VirtualLab中的区域 (Regions)

• 区域(Regions)用在VirtualLab软件中,有时会被用在衍射光学设计中去定义信号窗口。

• VLF2023.1我们开始把Region概念用在许多的场景中。

• 区域 (Regions) 明确了了可以执行特定操作的一维或者二维区域。比如在该区域需要探测器评估或者定义一个光栅。

• 我们逐步扩展该概念在新版中的应用，VLF2023.1增加了周期化区域扩展。

Graphics Add-ons: 添加区域(Add Region)   
 

• 区域(Regions) 定义几何物体，通过图像组件功能, 可以添加到数据阵列中。

• VLF2023.1直接通过点击Manipulation 按钮，即可找到该功能。

该概念可以用在通用探测器上的组件功能中，例如，显示一个测量范围。

Graphics Add-ons: 添加区域(Add Region) 

• VirtualLab中 Light Guide Toolbox 提供了强大的AR/ VR的仿真功能。

• 我们在不断稳步优化设计工具。

• VLF2023.1增加了新的特别的视图功能:

• 在光波导之后区域探测可视化（请见 通用探测器器–图像组件的使用）。

• 直接可视化出瞳处光的均匀性。

• 改进了光波导中光栅区域布局的交互式预览，以便更快地访问并设置区域和光栅参数。

光源功率管理

• VFL2023.1中增加了辐照度以及光度探测功能，所以需要光源功率管理模块。

• 对此，VLF2023.1提供了一个光源功率管理模块。用户可以在‘Sources’ 中的 ‘Profile Editor’ 进行编辑。

• 激活光功率管理以及设定光源功率，在VLF2023.1中可以实现:

1. 针对给定光源参数，进行光源功率的评估。

2. 在传递所有模式通过光学系统之前，可以放缩光源所有模式中光场的振幅，生成需要的特定光源功率。  

组件

组件(Component)新的特征 

• VirtualLab Fusion 结合了光源，元件以及探测器去配置光学系统。

• 元件是由光学表面，堆栈中的表面结构以及表面间的介质组成。

• 介质可以描述任何空间折射率调制，包括折射率调制中的跳跃。

• 描述了材料折射率随波长改变的特性。

• 元件伴随着一个特定的求解器。

• VLF2023.1为元件提供了一些新功能。

组件(Component)新的特征  


吸收特性可以用采样数据定义吸收率以及透过率。  

对microstructure component来说，合适的场采样是非常重要的。VLF2023.1 可直接定义采样距离。

组件(Component)新的特征    

组件(Component)新的特征

组件(Component)新的特征  

更多类型的Zemax OpticStudio® Lens Files文件可以被导入到VirtualLab中。

处理日志

扩充版的处理日志   

• 日志记录在光学模拟和设计中提供了高的透明度。

• 日志中包含的模拟步骤越多，也更容易理解仿真的特点以及它的处理过程。

• VLF2023.1在日志中加入了更多操作步骤，比如数据转换，有时候模拟时会耗费时间。

• 逐点傅里叶变化的自动选择构成VirtualLab Fusion的核心技术。

• 我们在VLF 2023.1中引入了一个新的标准，即逐点变换指数（PTI），以判断FFT和PFT算法之间的切换点。日志记录提供了PTI值，以提供最大的灵活性。
 

系统仿真分析 

• 除了日志记录，系统模拟分析器提供了仿真的步骤，每一步的仿真结果会生成一系列数据阵列。

• VLF2023.1 通用探测器用来记录每一步的光场数据，它给出了X（空间域）和K域(频域)的光场。

• 根据模型在Profile中的设置，如果没有插值要求，模拟分析器也可以提供非等间距光场数据。

专家模式（Expert Modus）

专家模式中的数据阵列’Manipulations’        

• VLF2023.1 改变了功能区可用性的概念。

• 取决于数据阵列中数据的类型，在功能区会显示可用项。这可以帮助用户减少无关选项，来对特定的数据只保留最重要的一些选项。

• 但是这会限制了对于数据类型的操控。

• VLF2023.1 我们给了用户最大限度的数据操控灵活性。最后，VLF2023.1 提供的专家模式提供所有的操控，不会被数据类型局限住。

微小的改进帮助:新的计算器   

• VirtualLab Fusion计算器为用户带来了很多便利。

• 我们在最新版本中增加了新的计算器。

• VLF2023.1对 Spherical Lens Calculator增加了新功能。

• VLF2023增加了Memory Calculator计算器，它根据数据类型以及采样点的数量，可快速了解电脑内存的使用情况。

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