模拟器列表

光学模拟器

处理镜头、折射、衍射、干涉、薄膜、分辨率、光纤的光学工具集合。

42 个模拟器

相邻类别

工具列表

爱里斑模拟器 — 衍射极限和瑞利分辨率
Airy Disk Simulator — Diffraction Limit and Rayleigh Resolution
爱里斑模拟器:从波长 λ、孔径直径 D、焦点比 F#、观测距离 R 计算圆形孔的衍射极限角、焦点面爱里半径、瑞利分辨率、中心能量比,并实时可视化 2D 衍射图案和 1D 强度分布。
爱里斑衍射极限瑞利分辨率圆形孔径
比尔-朗伯定律模拟器
Beer-Lambert Law Simulator
比尔-朗伯定律模拟器是一个以物理模型的条件设置和可视化为轴,简明追踪当前值和变化趋势的页面。
比尔-朗伯定律吸光度摩尔吸光系数UV-Vis
色差模拟器 — 轴向色差和阿贝数
Chromatic Aberration Simulator — Axial CA & Abbe Number
色差模拟器根据镜头制造商方程和阿贝数,实时计算各波长下不同的焦距和轴向色差Δf。通过改变屈折率n_d、阿贝数V_d、曲率半径R_1,R_2,直观地学习色散原理。
色差轴向色差阿贝数光学收差
加法混色模拟器(光的三原色)
Additive Color Mixing
加法混色和减法混色模拟器以实时可视化光的 RGB 和绘料的 CMY 的颜色科学学习工具。通过文氏图、HSL 转换、色差 ΔE 计算,直观地学习三原色、补色、色彩空间的基础。
加法混色RGB色觉三原色
日光因数模拟器
Daylight Factor Simulator
通过改变窗口面积、地板面积、玻璃透过率、天空角、室内反射率,实时计算房间的平均日光因数(ADF)和室内估计照度。采用 BRE/CIBSE 简化公式的免费建筑环保模拟器,可用于设计"自然光明亮房间"。
日光因数平均日光因数自然采光室内照度
景深模拟器
Depth of Field Simulator
物理模型的条件设置和可视化关系的构成,在移动到相邻工具之前,用同一画面掌握支配性条件和指标的关系。
景深DOF超焦距许可错乱圆
衍射光栅和干涉条纹模拟器
Diffraction Grating
物理模型的条件设置和可视化关系的构成,在移动到相邻工具之前,用同一画面掌握支配性条件和指标的关系。
衍射光栅光的衍射干涉缝隙
衍射和杨氏双缝干涉模拟器
Diffraction
实时模拟杨氏双缝干涉、单缝衍射、衍射光栅的图案。自由调整波长和缝隙宽度,确认干涉条纹的变化。通过强度分布绘制和自动缝隙间距计算,深化对光学的理解。
衍射干涉双缝衍射光栅
EDFA 掺铒光纤放大器模拟器
EDFA Erbium-Doped Fiber Amplifier Noise Figure Simulator
EDFA(掺铒光纤放大器)的小信号增益、输出功率、噪声指数 NF、OSNR、饱和输出、泵浦转换效率的免费模拟器,从 980 nm 泵浦功率、信号波长、输入功率、EDF 长度、Er 浓度、级联结构计算。
EDFA掺铒光纤光放大器噪声指数
法布里-佩罗干涉仪模拟器 — 精细度和透过光谱
Fabry-Perot Interferometer Simulator — Finesse and Transmission
法布里-佩罗干涉仪模拟器 — 精细度和透过光谱比较了当物理模型的条件设置和可视化的前提改变时设计裕度如何变化。
法布里-佩罗干涉仪精细度自由谱范围
光纤数值孔径(NA)模拟器
Optical Fiber Numerical Aperture Simulator
统计和数值计算假设与灵敏度的相关隣接工具之前,用同一画面掌握支配性条件和指标的关系。
光纤数值孔径NA受光角
菲涅耳衍射·近场衍射图案计算器
Fresnel Diffraction
菲涅耳衍射·近场衍射图案计算器可以实时执行缝隙和圆孔的精确衍射模拟。基于菲涅耳数自动判定区域,并可视化考纳螺旋,强力支持光学设计和研究。
菲涅耳衍射夫琅禾费衍射惠更斯原理衍射
菲涅耳反射方程模拟器 — 偏振分反射率和布鲁斯特角
Fresnel Equations Simulator — Polarization-Dependent Reflectance & Brewster Angle
菲涅耳反射方程模拟器从屈折率 n₁、n₂、入射角 θ、s 偏振比率 β 实时计算 s 偏振反射率 R_s、p 偏振反射率 R_p、非偏振反射率、布鲁斯特角,并可视化光线图和 R-θ 曲线。
菲涅耳反射方程菲涅耳方程s偏振p偏振
高斯光束模拟器 — 激光光束传播
Gaussian Beam Simulator — Laser Beam Propagation
高斯光束传播模拟器。从波长 λ、光束腰 w₀、传播距离 z、光束质量 M² 实时计算光束半径、瑞利长、发散角、1 m 处的光束直径,并可视化光束包络线和截面强度分布。
高斯光束TEM00瑞利长光束腰
全息图干涉条纹模拟器
Hologram Pattern
全息图干涉条纹模拟器可视化相干光的干涉图案。自由调整激光光源位置和波长,实时生成杨氏实验、佐纳板等多种干涉条纹。这是加深光学实验理解的免费模拟工具。
全息图干涉衍射光栅光学
激光谐振腔设计模拟器
Laser Design
物理模型的条件设置和可视化初期检讨向,代表条件和主要指标的关系在同一画面可读。
激光器谐振腔阈值电流斜效率
激光光学设计·高斯光束计算工具
Laser Optics
是实时计算高斯光束传播特性的激光光学设计工具。交互式设计和分析瑞利长、发散角、聚焦斑点大小。支持 CO2、Nd:YAG、HeNe、UV 激光等各种光源,并支持光学
高斯光束激光光学焦点深度光束腰
镜头放大倍数和成像模拟器
Lens Magnification Simulator
物理模型的条件设置和可视化初期检讨向,代表条件和主要指标的关系在同一画面可读。
凸镜头焦距放大倍数成像
镜头制造商方程模拟器 — 薄镜头成像
Lensmaker Equation Simulator — Thin Lens Imaging
镜头制造商方程模拟器 — 薄镜头成像是一个以物理模型的条件设置和可视化为轴,简明追踪当前值和变化趋势的页面。
镜头制造商方程薄镜头焦距成像
薄镜头光线追踪模拟器
Lens Ray Tracer
通过模拟可视化薄镜头的焦距、像位置、放大倍数。实时绘制凸镜头和凹镜头的光线追踪,可判定虚像和实像,进行放大倍数计算。支持显微镜和望远镜模型,是光学学习和设计的最优工具。
镜头光线追踪薄镜头焦距
LiDAR 飞行时间距离分辨率模拟器
LiDAR Time-of-Flight Distance Resolution Simulator
为自动驾驶传感器设计人员设计的 LiDAR 飞行时间距离分辨率模拟器。通过改变激光功率、脉冲宽度、接收频带、反射率,即时计算距离分辨率、SNR、最大无歧义距离、距离精度的免费工具。
LiDAR飞行时间距离分辨率自动驾驶
马吕斯定律模拟器 — 三偏光板悖论
Malus Law Simulator — Three-Polarizer Paradox
马吕斯定律 I = I0 cos²θ 的实时模拟器。从三个偏光板(基准 P1、中间 P2、最终 P3)的角度和消光比 ext 计算每段透过强度、全透过率、中间板对正交对的贡献,并实时可视化三偏光板悖论。
马吕斯定律Malus law三偏光板悖论偏光子
迈克尔逊干涉仪模拟器 — 光程差和条纹
Michelson Interferometer Simulator — Path Difference and Fringes
电磁场、电路、传输条件初期检讨向,代表条件和主要指标的关系在同一画面可读。
迈克尔逊干涉仪光程差干涉条纹分束器
调制传递函数(MTF)模拟器
Modulation Transfer Function (MTF) Simulator
从空间频率、光圈(F 数)、波长、传感器像素间距实时计算衍射极限的调制传递函数(MTF)、衍射截止频率、奈奎斯特频率处的对比度传递率。这是一个可以客观评估镜头分辨力的免费光学模拟器。
调制传递函数MTF衍射极限空间频率
蒙特卡洛辐射传输 MCRT 模拟器 — 光子追踪
Monte Carlo Radiative Transfer (MCRT) Simulator
蒙特卡洛法放射伝达(MCRT)模拟器。通过改变吸收系数 μ_a、散射系数 μ_s、各向异性 g,实时计算媒质中光子的随机游走和漫反射率、透过率、浸透深度的免费工具。
蒙特卡洛法辐射传输光子追踪MCML
光学相干层析 OCT 分辨率模拟器
Optical Coherence Tomography (OCT) Resolution Simulator
光学相干层析(OCT)的轴向和横向分辨率、焦点深度、必需采样数、A-scan 速度的免费模拟器,从中心波长、带宽、物镜 NA 计算。支持 SD-OCT/SS-OCT/飞秒激光,可用于视网膜、心血管、皮肤 OCT 设计。
OCT光学相干层析Optical Coherence TomographySD-OCT
光纤通信模拟器
Optical Fiber Comm
光纤通信的 NA(数值孔径)或衰减、分散特性实时模拟。自由改变芯和包层的屈折率、传输距离,视觉上理解单模和多模的区别。用光传输的基础可以有效学习
光纤传输损耗分散带宽
光纤链路设计模拟器
Optical Fiber Design
物理模型的条件设置和可视化初期检讨向,代表条件和主要指标的关系在同一画面可读。
光纤损耗预算OSNR光通信
光学显微镜·分辨率·焦点深度计算器
Optical Microscopy
光学显微镜的分辨率和焦点深度从 NA、波长、浸液媒质、倍数实时计算。视觉上理解瑞利分辨率和阿贝极限,用爱里斑和电子显微镜比较表直观掌握光学极限。
光学显微镜分辨率NA焦点深度
光学谐振腔·激光设计工具
Optical Resonator
支持法布里-佩罗光学谐振腔设计的免费模拟工具。实时计算 FSR(自由谱范围)、精细度、Q 值、光子寿命。可视化艾里函数透过曲线和高斯光束分布,支持激光谐振腔的设计
光学谐振腔法布里佩罗精细度高斯光束
光学传感器·光电探测器模拟器
Optical Sensor
光学传感器·光电探测器的响应度、噪声等效功率(NEP)、比探测率(D*)、SNR 的实时计算和可视化。在改变设计参数的同时,模拟散粒噪声和热噪声的影响。光学系统的最优
光电探测器NEPD*SNR
薄镜头计算器
Optics Lens
薄镜头计算器「」从焦距或物体距离实时计算像距和放大倍数。交互式可视化凸镜头和凹镜头的光线图,支持光学设计和镜头基础学习。直观的模拟加深理解
镜头成像光线追踪凸镜头
光电探测器·传感器设计计算
Photodetector
光电探测器·传感器的灵敏度、SNR、NEP、比探测率的实时计算模拟器。简单解析光电二极管、APD、PMT 的光电流和噪声特性。同时显示波长和灵敏度的特性图,强力支持光学传感器和受光器件的设计和检讨
光电探测器光电二极管量子效率NEP
偏光·琼斯向量模拟器
Polarization Optics
可以模拟偏振状态琼斯向量。设置线偏光、圆偏光、椭圆偏光,组合偏光子和相位板的光学系统输出自动计算。通过斯托克斯参数和庞加莱球可视化,直观理解光的偏振特性
琼斯向量偏光庞加莱球光学
棱镜折射模拟器
Prism Refraction Simulator
棱镜折射模拟器是一个以物理模型的条件设置和可视化为轴,简明追踪当前值和变化趋势的页面。
斯涅尔定律棱镜全反射色散
单缝衍射模拟器
Single Slit Diffraction
单缝光的夫琅禾费衍射图案的实时计算光学模拟器。改变缝宽 a 和波长 λ,确认强度分布 I(θ)、暗带位置、中央亮带宽、可见光的彩色显示。这是光学教学工具。
单缝衍射夫琅禾费衍射波长光学
斯涅尔定律模拟器
Snells Law
斯涅尔定律模拟器可视化光的折射和全反射。自由操作入射角和屈折率,实时计算折射角或临界角。切换空气、水、玻璃等媒质,交互式学习光的传播路线。
斯涅尔定律折射全反射光学
球面像差模拟器 — 轴光线和边界光线的焦点差
Spherical Aberration Simulator — Paraxial vs Marginal Focus
球面像差模拟器根据入射到平凸球面镜头的光线高度,焦点位置会改变的现象,用 3 次像差式实时计算和可视化。改变曲率半径、屈折率、入射高,直观学习轴向球面像差和焦点模糊的仕组。
球面像差平凸镜头三次像差Seidel像差
舞台照明 LED 流明·色温模拟器
Stage LED Lighting Lumens & Efficacy Simulator
舞台用 LED 照灯(PAR·活动头·椭球形·菲涅尔·LED 条)的灯具单位全光通量、光束强度、投光照度、舞台平均照度、全消费电力实时计算。同时求色温和 CRI、卤素比的省能率的免费模拟器。
舞台照明LED流明色温
薄膜光学·防反射涂层模拟器
Thin Film Optics
薄膜光学模拟器「」可轻松进行防反射涂层设计。自在设置膜厚和屈折率,实时计算反射率光谱。通过高反镜和分束器预设,强力支持光学薄膜的开发和学习。
薄膜光学防反射AR coating转移矩阵法
全内反射模拟器 — 临界角和倏逝波
Total Internal Reflection Simulator — Critical Angle and Evanescent Wave
物理模型的条件设置和可视化关系的构成,在移动到相邻工具之前,用同一画面掌握支配性条件和指标的关系。
全内反射临界角倏逝波斯涅尔定律
杨氏双缝干涉模拟器
Young Double Slit
杨氏双缝干涉模拟器比较了当物理模型的条件设置和可视化的前提改变时设计裕度如何变化。
双缝干涉衍射波长

使用指南

  1. 使用 cat-filter 参数指定目标波长范围(紫外线:200-400nm、可见光:400-700nm、红外线:700-2500nm)
  2. 输入屈折率、厚度、入射角,计算薄膜的反射率和透过率
  3. 从衍射光栅周期和激光波长确定衍射次数,可视化干涉图案

具体计算示例

对于 BK7 玻璃镜头(n=1.517,波长 589nm),涂上 MgF2 防反射膜(厚度 97nm,n=1.38)单层时,垂直入射的反射率降至 0.5%。在石英基板上的周期 500nm 硅氮化膜(厚度 100nm)作为衍射光栅功能,一阶衍射效率达到 62%。

实际应用注意事项

  1. 光纤设计中,芯径 8μm、NA=0.13 确认单模传播(波长 1310nm 以上)
  2. 薄膜干涉计算中考虑温度系数(石英:dn/dT=10-6/K),5℃ 变化会导致光程长 5nm 变动
  3. 在实现中验证 CMOS 图像传感器灵敏度(峰值灵敏度 500-600nm)和膜材色散特性的一致性