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如下圖所示：來自紅色行人的散射光到達了雷射雷達探測器的一個單位圖元上。雷射雷達會將接收到返回信號花費的時長記錄下來，即飛行時間，並將飛行時間轉換為距離。圖元的位置可表明入射光的方向。這兩個值都表明散射光線來自站在離貨車10米遠的紅色行人。OpticStudio實際上測量的不是時間，而是光線路徑長度，也就是物體和探測器之間的距離。

舉例來說，讓我們探討一下 “光線與表面交會於一點” 這個概念。在一個沒有鍍膜的光學面上，定義一條光線可以非常簡單：但是，現在讓我們思考另一個狀況：四分之一波長厚度的膜層 (我們另外設定一個0.25倍波長厚的物件，位於前述物件表面之上)。如果我們放大來檢視這個四分之一波長物件的話，我們會看到：現在，在這個圖中，我們有了幾個疑問：(1) 入射的光線交會於這個表面的 “哪裡”？

玻璃庫中材料的波長範圍在400-800奈米之間，包含整個可見光的範圍，我們可以另外在OpticStudio中以明視覺 (photopic) 或暗視覺 (scotopic) 波長進行設計。OpticStudio的標準材料庫MISC包含了CR39和POLYCARB等材料。這些材料與眼科鏡片使用的CR-39以及POLYCARBONATE有些微的不同。

透射和反射全像的繞射波和穿透波的TE(橫向電場)的偏振電場可以用以下4個公式計算。注意，在這個理論中，能量被假設為只在入射波、零階（直射波）和一階繞射波之間交換。若要消除這個限制，需要嚴格耦合波分析理論。對於TM(橫向磁場)極化，我們可以簡單地將κ替換為κTM，如下所示，仍然使用前面的公式。

此外，E具有{Ex, Ey, Ez}三個複數型式的分量。而傳播向量k的三個分量{l, m, n}則是電磁波在x, y, z方向上的Cosine分量。為了使下方的式子成立，E和k必須互相垂直。將E和k分別以分量的形式帶入，我們可以得到下方的結果。任意兩種材料間的介面都可以使入射光產生偏極化的現象，而OpticStudio可以將這個結果完整的呈現。

當系統僅包含單個超穎透鏡時，設計人員可以直接從Lumerical FDTD中的超穎透鏡上入射平面波前開始。將超穎透鏡之後的電場輸出導出為ZBF檔，然後將其進一步導入OpticStudio POP中以評估最終的PSF。但是，當超穎透鏡置於透鏡之間並且入射光束不是平面波前時，設計人員可以使用POP中的平面波開始模擬。光束在POP中傳播到超穎透鏡的前端，並作為ZBF檔導出。