一、 UniOptics是什么

UniOptics是一款由罗迅科技自主研发的新一代国产光学CAE仿真设计软件。本软件以矢量电磁场作为底层数据结构，在统一理论框架下仿真光场在光学系统中的传播与变换，不仅可对衍射、干涉、偏振等物理光学效应进行更加真实、完整的仿真分析，也能够支持传统光学元件与微纳结构、微纳光学元件的跨尺度联合仿真。UniOptics 于一体化平台内自主研发并集成了透镜设计、薄膜设计、微纳结构设计等多种设计模块，可高效完成各类型光学元件的设计工作。各模块的设计结果可直接应用于完整光学系统的建模和仿真，助力工程师在更贴近实际应用场景的条件下评估光学系统性能、分析关键位置的光学信息，进而优化系统整体性能。
相较于单一功能光学软件，UniOptics突破了传统设计流程的局限。用户可以在单一软件环境中完成各类光学元件的设计，并无缝衔接完整光学系统的验证评估，有效规避了因文件导入导出、模型与数据格式转换产生的效率和精度损失，实现了从元件级设计到系统级验证的全流程一体化协同。凭借统一的数据架构、模块化设计能力以及开放可扩展的技术体系，UniOptics 可广泛应用于成像系统、光通信、AR/VR、微纳光学、精密光学及复杂光机系统等诸多领域，为工程师提供高精度、高效率、可扩展的国产光学仿真与设计解决方案。

二、 为什么需要统一光学仿真与设计平台？

随着成像、光通信、AR/VR、微纳光学等应用的快速发展，光学系统正在从单一元件设计走向多元件、多尺度、多物理效应协同设计。一个完整的光学系统中，往往会同时包含透镜、薄膜、光栅、超表面等不同类型的光学元件。在传统工作流中，这些元件通常需要在不同软件中分别完成设计，再通过模型导入导出或参数转换的方式进入系统验证阶段。对于单一元件设计而言，这种方式可以基本满足需求；但在系统级评估中，模型转换、数据割裂以及仿真口径不一致等问题，往往会增加额外的时间成本，并影响设计迭代效率。
为解决这一问题，罗迅科技自主研发的新一代国产光学 CAE 软件 UniOptics 基于“场追迹”技术，构建了统一的系统级光学仿真与设计平台。UniOptics 不仅集成了透镜设计、薄膜设计、微纳结构设计等专业模块，也支持将各模块的设计结果直接应用于完整光学系统仿真。工程师既可以在独立模块中完成单类元件的设计与优化，也可以在主平台中对透镜、薄膜、光栅、超表面等元件进行联合仿真与系统级评估，从而减少软件切换与数据转换成本，提升从元件设计到系统验证的整体效率。

三、 UniOptics核心技术

UniOptics 的核心技术基础，是以矢量电磁场作为底层数据结构。相比仅从几何光线角度描述光学系统，矢量电磁场能够更完整地表达光场的振幅、相位、偏振以及空间分布信息，从而支持对衍射、干涉、偏振耦合等物理光学效应进行更加真实、完整的仿真分析。基于这一框架，软件不仅可以用于传统透镜、薄膜等元件设计，也能够支持微纳结构、微纳光学元件与宏观光学系统之间的跨尺度联合仿真。
在此基础上，UniOptics 进一步通过不同类型光学元件的智能数字模型，对透镜、薄膜、光栅、超表面等元件进行统一描述。每一类元件都可以根据自身光学特性，对入射电磁场进行相应的传播、调制、衍射、偏振转换或场分布变换处理。通过这种方式，电磁场能够在不同光学元件之间连续传递，并在系统光路中的任意关键平面处获得电磁场分布，从而实现完全基于矢量电磁场的系统级光学仿真。
这一技术架构主要带来三方面优势。首先是更高的仿真精度。由于底层数据结构保留了光场的振幅、相位、偏振和空间分布信息，软件能够更准确地模拟衍射、干涉、偏振等物理光学效应。其次是更高的计算效率。不同元件可根据自身特点调用相应的仿真模型与算法，使高精度计算集中在关键结构或关键区域，从而在准确性与效率之间取得更好的平衡。第三是更强的通用性与扩展性。该架构可以融合多种基于电磁场的光学算法，为后续扩展新的光学元件类型、微纳结构模型和系统级分析能力提供统一技术基础。

四、 多模块一体化集成

为了更好地服务复杂光学系统的完整设计流程，UniOptics 将透镜设计、薄膜设计、微纳结构设计、物理光学仿真等多类光学设计能力以模块化形式集成到统一平台中。各模块既可以作为独立工具完成专业设计与分析，也可以与主平台协同工作，将设计结果直接应用于完整光学系统的建模、传播仿真与性能评估。
这种一体化平台架构能够减少传统流程中不同软件之间反复导入导出、模型格式转换和数据不一致带来的效率损失，使工程师在一个软件环境内完成从元件级设计到系统级验证的连续工作流程。
透镜设计模块

透镜设计模块面向成像系统及一般光学系统设计任务，支持光学系统建模、结构参数编辑、像质分析、光线追迹与优化设计。用户可通过该模块完成透镜组结构设计、系统性能评估及参数迭代，并将设计结果进一步应用于主平台中的系统级仿真。
薄膜设计模块