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DIFFRACT 的 General Edition 現在是一個可選擇的圖形用戶介面 (GUI) 。 GUI 允許用戶建立一個光學系統：從功能表中選擇物件 , 可以在互動式的、友好的環境中指定它們的參數值。一旦建立了光學系統， GUI 將 Command.dat 檔提交到 DIFFRACT ，進行模擬。然後，在模擬過程中， GUI 得到由 DIFFRACT 建立的各種圖形和資料檔案，顯示結果、可以讓用戶修改設置，在迴圈中進行模擬，繪出檔案 Signals.dat 中記錄的不同信號。

儘管 DIFFRACT 和它的 GUI 是分開的程式，但函數是獨立的，通過輸入 / 輸出文本和圖形資訊，實際上 GUI 扮演的是 DIFFRACT 的一個入口。在處理過程中，模擬引擎 (DIFFRACT) 是不可見的，其幕後操作完全是通過與 GUI 的資訊交換來控制的。

入射光束（ Incident Beam ）

除了均勻的（ Uniform ） , 簡單的高斯（ Simple Gaussian ）和半導體雷射（ Laser Diode ）光束外，新版本允許用戶從功能表中選擇一般高斯（ General Gaussian ） , Laguerre 高斯 , 或 Hermite 高斯光束。更重要的是，現在入射光束可以存在於折射率 n 3 1 的介質中，因此允許在自由空間以外的環境中傳播。

在環境中傳播（ Propagate in Environment ）

除了可以在折射率 n 3 1 的環境中傳播外，在傳播到其近場、中場或遠場以前，用戶可以將光束移到它的質心。選擇了此項以後，程式將坐標系的原點移到質心，進行傳播計算，然後將光束返回到其原點位置。這是在 Fresnel 和 Fraunhofer 繞射中處理光束傳播更精確的方法，特別是質心離座標原點很遠的時候。

發射導模（ Launch Guided Mode ）

主功能表上的這個新功能使用戶建立一束指定特性的 Laguerre-Gaussian 或 Hermite-Gaussian 光束，然後計算與處在網格中的光束的重疊積分。重疊積分可以保存在 SIGNAL 陣列中，隨後列印到 SIGNALS.DAT 檔案。在想得到到光纖或波導的耦合效率時，這個功能很有用。另外，假定重疊積分的振幅和位相，用創建的 Laguerre-Gaussian 或 Hermite-Gaussian 光束替代網格中已經存在的光束。因此，不但計算重疊積分，而且還發出激發模式。

波前分析（ Wavefront Analysis ）

主功能表上的這個新功能允許用戶測定任意給定的截面上的有效像差。它是相對於光束的 RMS 波像差和斯特列爾（ Strehl ）比的，提供的波像差不是太大。

FDTD 介面（ FDTD Interface ）：通過輸入 / 輸出

ASCII ( 或二進位 ) 資料檔案，此功能表新選項提供與外部有限差分時域（ Finite Difference Time Domain (FDTD) ）程式的介面。輸出模式建立包含當前網格中分佈的 E －場和 B －場分量的文件。此檔作為 FDTD 程式的輸入資料。在輸入模式中，程式讀取 FDTD 程式的輸出，檔格式包含 XY 平面內的 E －場的 Ex, Ey 分量。輸入分佈作為 DIFFRACT 的初始光束，可以象其他 XY 平面上定義複振幅分佈一樣處理。

空間濾波器（ Spatial Filter ）

主功能表上這個新功能包括一個光束截面的傅立葉（ Fourier ） 變換，乘以頻域（ Sx, Sy ）內的濾波函數，再通過一個逆 傅立葉（ Fourier ） 變換，將光束返回到 XY 平面。大多數情況下，對向前 (Forward) 和向後 (Backward) 變換，用傳統的快速 傅立葉 變換（ Fast Fourier Transform (FFT) ）演算法已經足夠了。但是在某些情況下 ( 在一個域內過採樣，而在其他域內採樣不足 ) ，則有必要放棄前向 FFT ，而採用離散傅立葉變換（ Discrete Fourier Transform (DFT) ）（慢一些）的演算法。用戶必須在 FFT 和 DFT 二種演算法中選擇一個計算向前 (Forward) 傅立葉變換。

位相 / 振幅物件（ Phase/Amplitude Object ）

在 7.9 版本中 , 當外部物件輸入到 DIFFRACT 時，用戶需要選擇提供的孔徑到物件的多個拷貝，如果選擇了，物件的多個拷貝（矩形）會一個接一個擺放，在指定的孔徑中建立一個週期性結構。

多層結構（ Multilayer Structure ）

光束透過多層堆疊，現在可以在基底設為各向同性介質和各向異性介質，並且在這個新環境中連續傳播。程式自動設置新環境的折射率，後面所有的長度都用此新環境中的光波長歸一化。同樣，在反射模式中，如果在多層上的入射介質與光束環境不同，會讓你選擇，將光束返回到其初始環境中，或保持在入射介質內部，然後它成為反射光束的新環境。以前版本中的光束壓縮（ Beam Compression ）和光譜壓縮（ Spectral Compression ）選項，允許通過一個平板或一個非球面入射 / 出射光束，這個功能仍然存在。這些功能，加上新的可以使光束保持在入射介質（反射模式）內部或基底內部（透射模式），對用不同入射 / 出射策略研究帶有多層堆疊的光束的相互作用，提供了許多自由度。

繞射光柵（ Diffraction Grating ）

現在，光束通過光柵透射可以停留在基底為各向同性介質和各向異性介質中，並且在這個新環境中連續傳播。程式自動設置基底新環境的折射率，後面所有的長度都用此新環境中的光波長歸一化。同樣，在反射模式中，如果在光柵上的入射介質與光束環境不同，會給出選項將光束返回到其初始環境中，或保持在入射介質內部，然後它成為反射光束的新環境。以前版本中的光束壓縮（ Beam Compression ）和光譜壓縮（ Spectral Compression ）選項，允許通過一個平板或一個非球面進入 / 出射光束，仍然可以。這些功能，加上新的可以使光束保持在入射介質（反射模式）內部或基底內部（透射模式），對用不同進入 / 出射策略研究研究帶有多層堆疊的光束的相互作用，提供了許多自由度。

提取位相 / 振幅（ Extract Phase/Amplitude ）

除了移去光束的位相或消除振幅的不均勻性，現在用戶還可以選擇使位相符號反向，來創建光束的複共軛。這與入射光束上的理想位相共軛鏡 (phase-conjugate mirror(PCM)) 的行為類似。

幾何光學系統（ Geometric-optical System ）

除了平板、球面、二次曲面和非球面外，新版本還可以在幾何光學系統（ Geometric-optical System ）功能表中選擇柱面、二次圓柱面和軸向二次曲面。儘管在以前的版本中，目的平面必須在自由空間中，但在 7.9 版本中，目的平面也可以放在玻璃內部。當在一個幾何光學系統中追跡光線時，如果光線進入玻璃介質和目的平面是在指定的出射面以前，則出射光線會仍然在最後的玻璃介質中，此折射率成為出射光束的新環境的折射率。

在一個幾何系統光學中，梯度折射率 (GRIN) 介質可以有徑向和縱向的梯度。 7.9 版本增加表示縱向的梯度的多項式的級次，從 6 到 12 。此功能允許在 DIFFRACT 的幾何光學系統環境中類比 GRADIUM玻璃。在鐳射二極體光學系統中，可以用柱面和徑向 GRIN 介質模擬特殊透鏡 ( 如 Doric ) 。

檔案管理 / 圖形（ File Management/Graphics ）

一個新的選項允許將 DIFFRACT 的圖形視窗保存到用戶指定的 bitmp 檔 XXXX.BMP 。當增加二個資料檔案時，第二個可以乘以一個用戶定義的常數。如果這個常數的值小於－ 1 ，則第二個檔會從第一個檔中減去。

位相 / 振幅遮罩（ Phase/Amplitude Mask ）

除了圓形、矩形和環形限制外， 7.9 版本還允許放在 XY 平面內任意方向的橢圓形。不同限制的相鄰區域的轉換現在可以通過指定一個新的參數變得很平滑， a. 當 a 設置為 0 ，轉換會是尖銳的。但是當 0 < a < 1 時 , 一個區域裏的位元相 / 振幅值混合到相鄰區域的位元相 / 振幅值，其比例由 a 參數的值確定。

處理信號（ Process Signals ）

分配操作 (=) 現在允許網格參數 (NMAX, NMAY, LMAX, LMAY) 指定到 SIGNAL 元素。一般，當要求 Assignment (=) 時，提示用戶 SIGNAL 陣列內的位置“ i ”和指定到那個位置上的常數 C 的值。如果不是輸入一個數，而是輸入 NMAX, NMAY, LMAX, 或 LMAY, 則選擇參數的當前值會被指定到 SIGNAL 的元素“ i ”。

$ 命令（ $ Commands ）

一個新的命令 ($MAKE) 加到 $ 命令列上，當為非交互的部分編程 COMMAND.DAT 檔時使用。　 $MAKE 命令的語法是：

$MAKE#ln,ITEMi~#lm,ITEM j:

此命令的函數是在 COMMAND.DAT 中給定的行上修改一個項的值，此值決定于同一行上或不同行上的另一項。 MAKE 表達緊跟在 $ 符號的後面， 'ln' 是 COMMAND.DAT 中的一個 2 位數的行號，它指定要修改的目標行， 'i' 是一個 1 位數，它指定該行中的目標項， '~' 是 10 個運算元之一（ +, -, *, /, =, E, L, S, C, T ），分別表示加、減、乘、除、設置為相等、冪函數、自然對數、正弦、余弦和正切。 2 位數的行號 'lm' 和 1 位數的項號 'j' 指定 COMMAND.DAT 中的項，它決定目標項中改變的數量。在處理中，只修改第一項 (i); 第二項 (j) 保持不變。

多重目錄（ Multiple Directories ）

在進行處理的開始期間， DIFFRACT 會詢問所有檔所在的子目錄（也是處理過程中所有新創建檔保存的目錄）名字。在 7.9 版本中 , 最多可以指定 20 個子目錄。在非 ZOOM 模式中時，在指定子目錄下的 COMMAND.DAT 檔會順序執行。在最後一個 COMMAND.DAT 程式執行完畢後，程式停止。此功能允許同一時間遞交多批任務。

從命令行中調用 DIFFRACT.EXE(Invoking DIFFRACT.EXE from the command line)

現在可以從命令行中調用可執行檔 DIFFRACT.EXE, 這種情況下，可以在同一個命令行指定初始參數值。這些參數包括一個或多個工作子目錄的參數，要求的操作模式 ( 即 STEP, ZOOM, 或 Interactive),NDIM 和 NDSP 的值 , 和一個指示是否可以使用程式的光線追跡功能的參數。如果 DIFFRACT 僅僅通過在其圖示上雙擊簡單地調用，或如果命令行不包含參數、參數不夠或不正確的參數，控制會轉換到對話方塊視窗， DIFFRACT 詢問用戶其初始參數值。

範本（ Templates ）

新的 <TEMPLATES > 子目錄在 DIFFRACT 的根目錄下，包含構建你自己的 COMMAND.DAT, XXXX.SYS, 和 XXXX.STK 檔的範本。例如，你可以在螢幕上並排打開 TEMPLATE.DAT 和 COMMAND.DAT 檔，然後拷貝所要的命令塊，粘貼到 ( 按邏輯順序 ) COMMAND.DAT （開始是空的）檔中去。繼續修改不同的命令參數，直到你的系統的元素能夠由新創建的 COMMAND.DAT 完全表示。當系統的所有元素在適當的位置，在完全的 COMMAND.DAT 檔中，你可能要拷貝一個或多個 $ 命令到適當的位置。在非交互的過程中，這些 $ 命令能夠創建一個環（或其他程式結構），其目的是用不同的參數列重複一個模擬動作。

用同樣的方式，你可以構建一個新的 XXXX.SYS 檔，進入 DIFFRACT 的幾何光學系統，或在與 Multilayer 選項有關的使用中建立一個新的 XXXX.STK 文件。將 GEOP.SYS 或 MLYR.STK 從 <TEMPLATES> 拷貝到工作子目錄，然後打開此文字檔案，參考文件中給的指示。

更多 DIFFRACT 應用的例子 （ More examples of DIFFRACT applications ）

新的手冊裏面包括更多的 DIFFRACT 應用的例子。而且在最近幾年，我們已經撰寫了 40 多篇論文描述 DIFFRACT 的各種應用。這些論文的集合－最初發表在 Optics & Photonics News 上－包括在 DIFFRACT 包中 , 和程式手冊一起放在發行的 CD-ROM 中。發行的光碟中包含 DIFFRACT 的可執行代碼，和一個測試運行的擴展列，用於指導安裝和運行各種 COMMAND.DAT 文件。新的 CD-ROM 也包括一個 <OPN> 目錄，裏面包含許多在 OPN 中描述的光學系統和原始檔案。