光学設計

ドイツLightTrans社が開発したVirtualLabFusion（https://www.lighttrans.com/)が回折光学素子の設計ツールのスタンダードとして認識されているソフトウェアです。
要所でレイトレースを活用し、光学モデリングの全景確認などを行う事が可能ですが、波動光学/電磁界光学に基づくあらゆる光学挙動を解析可能なフィールドトレーシング(電磁界追跡)を行う高速物理光学ソフトとも言えます。
あらゆる光学系の設計/モデリング/伝播解析を可能とするには、光源のモデリング機能、空間及び素子内の伝播機能、レイアウト機能、そしてディテクター機能が必要です。
VirtualLabFusionはその名の通り、光学ベンチをプログラムの世界に落とし込んだソフトウェアと言えるでしょう。
回折光学素子の設計は、IFTA(反復フーリエ変換法)を用いる事が一般的です。
VirtualLab Fusionは高速IFTAを搭載しております。
さらにIFTAを高速化するための開発を続けIFTA2.0を発表間近に控えております。
さらには高NA光学システムやVCSELアレー光源に対する設計のために、構造による波面発生に近似を用いない厳密設計法をも開発中です。
これらすべてを可能にするには、スカラー演算のみならずベクトル演算及びマクスウェル方定式を解く作業が必要となります。
厳密解析はFMM(Fourier Modal Method)と言う、いわゆるRCWA(RigorousCoupled Wave Analysis)を用います。
開発当初は回折光学素子の設計ツールに特化しておりましたが、その後現在でも日々継続している開発にて、あらゆる光学系の設計ツールに昇華しております。
光学系の最新トピックであるメタレンズ、AR/VR用のスランテッドグレーティングなどのインカプリング、瞳拡張、アウトカプリング用グレーティングなどのWaveguideの最適化、VCSELアレー光源に対するストラクチャーライトの厳密設計などの設計/最適化/シミュレーションを行うツールとしてご活用いただけます。
弊社ではVirtualLabFusionを用いた、構想検証、設計、公差解析プロジェクトも承っております。