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在基本工具箱中，不僅可以使用場(chǎng)追跡來進(jìn)行光學(xué)建模，同時(shí)也可以使用光線追跡來對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行快速的驗(yàn)證、分析和模擬，如圖6所示，使用光線追跡和場(chǎng)追跡方法模擬入射光經(jīng)過軸棱鏡相位調(diào)制以及聚焦物鏡后所獲得的環(huán)形光束。
圖6.左圖為使用光線追跡觀察的3D光線視圖，右圖為使用場(chǎng)追跡獲得的結(jié)果
2).衍射光學(xué)工具箱——專業(yè)的二元光學(xué)元件設(shè)計(jì)
衍射光學(xué)工具箱使用迭代傅里葉變化算法(IFTA)，在用戶確定輸入光場(chǎng)以及期望的輸出光場(chǎng)后，幫助用戶自動(dòng)完成各種衍射光學(xué)元件的設(shè)計(jì)或者開發(fā)工作，如對(duì)衍射光束分束器的設(shè)計(jì)，用戶不僅可以通過確定x方向和y方向的衍射級(jí)次來設(shè)計(jì)規(guī)則陣列的衍射光束分束器，同樣可以通過導(dǎo)入Bitmap文件、諧波場(chǎng)文件或者ASCII文件來設(shè)計(jì)任意陣列的衍射光束分束器，如圖7所示，通過導(dǎo)入文件來設(shè)計(jì)的任意陣列分束器；同時(shí)，應(yīng)用衍射光學(xué)工具箱中的光束整形器功能，可以設(shè)計(jì)出折射和衍射光束整形器，將入射的高斯光束整形成2D環(huán)形或矩形以及1D 的線型分布甚至是任意期望的輸出形狀，如圖8所示，將入射高斯光束整形成矩形高帽光束；而光束擴(kuò)散器設(shè)計(jì)則可以幫助用戶快速的完成規(guī)則擴(kuò)散器設(shè)計(jì)以及圖案生成擴(kuò)散器設(shè)計(jì)，如圖9所示，通過導(dǎo)入圖案設(shè)計(jì)的圖案生成擴(kuò)散器。
圖7.衍射光學(xué)工具箱設(shè)計(jì)的任意陣列分束器 圖8.矩形平頂光束整形
最后，可以將設(shè)計(jì)完成的各種衍射光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)導(dǎo)出以用作加工生產(chǎn)，如圖10所以，衍射光束分束器單個(gè)周期輪廓視圖。
圖9.十字圖案擴(kuò)散器設(shè)計(jì) 圖10.分束器單個(gè)周期二元輪廓圖
3).光柵工具箱——提供專業(yè)的光柵解決方案
光柵工具箱主要使用堆棧的概念來構(gòu)建各種2D光柵和3D光柵（如圖11所示），通過使用傅里葉模態(tài)法（FMM），不僅能夠?qū)撩琢考?jí)至納米量級(jí)的光柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的電磁場(chǎng)分析，光柵的類型可以從衍射光柵、全息光柵、布拉格光柵、表面光柵、光子晶體、衍射光束分束器、起偏器、減反結(jié)構(gòu)、衍射光學(xué)元件直到光伏系統(tǒng)和光譜光柵等。用戶能夠使用New Parameter Run 和New Parametric Optimization兩種優(yōu)化方法對(duì)光柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行公差分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并能夠應(yīng)用光柵工具箱特有的內(nèi)部場(chǎng)探測(cè)器和衍射效率分析器，來進(jìn)行光柵的內(nèi)部場(chǎng)分析和衍射效率分析，如圖12所示。
圖11.利用堆棧結(jié)構(gòu)定義2D光柵 圖12.三角光柵內(nèi)部場(chǎng)（x方向電場(chǎng)）
同時(shí)，其已有的各種2D和3D光柵模型可以幫助用戶快速的完成建模和分析，如圖13所示；最后，其提供的自定義功能可以幫助用戶通過自定義構(gòu)建各種光柵，極大的滿足了用戶建模的靈活性。VirtualLab光柵工具箱，可以為各種類型的光柵問題提供完美的解決方案。
圖13.左邊為截錐光柵界面，可直接用于構(gòu)建3D光柵結(jié)構(gòu)；右邊為各種已設(shè)計(jì)好的光柵，可以直接用于各種光柵的模擬仿真和分析 |
