Non-Sequential Field Tracing

Field Tracing basiert auf der Berechnung harmonischer Felder und verallgemeinert damit Ray Tracing, das Strahlenbündel nutzt. Insbesondere tragen harmonische Felder zusätzliche Informationen über das zu simulierende Licht innerhalb eines optischen Systems. Dadurch können beispielsweise Effekte wie Beugung, Interferenz und Polarisation sehr viel genauer simuliert werden. In unserem Vortrag stellen wir das Konzept des nicht-sequentiellen Field Tracing vor, das Mehrfachreflexionen zwischen optischen Grenzflächen berücksichtigt. Die Konvergenz-analyse basiert auf einer Neumann-Reihe und führt unter Zusatzannahmen auf den sequentiellen Fall zurück. Der resultierende Simulationsalgorithmus besteht aus einer Kombination von elementaren Propagationsschritten, die die Wechselwirkung zwischen jeweils zwei Grenzflächen beschreiben. Es werden Propagationsoperatoren für homogene Medien und für den Durchgang durch Grenzflächen benötigt. Entsprechend der Konzepte des Unified Optical Modeling können lokal angepasste Operatoren verwendet werden, um die physikalischen Fehler zu minimieren. Wir zeigen verschiedene Beispiele und Konvergenzergebnisse unter Verwendung der Software VirtualLab.