當光學係統設計的結構越來越小時，衍射的影響也越（yuè）來越不可忽略，此時，傳統的幾何光線追（zhuī）跡已經無法正（zhèng）確地描述光（guāng）線通過係統的狀態，故包含衍射影響的（de）「光（guāng）束（shù）傳播」分析工具就顯得（dé）尤為重要。另外，陣列透鏡也是光學設計中常見的結構之（zhī）一，該如何模擬陣列透鏡也是光學軟（ruǎn）件中的重要問題。在（zài）這篇文章中，我們將先分別簡要介紹在CODE V中該（gāi）如何進行「光束傳播」分析（xī），以及該如何模擬「陣列透鏡（jìng）」，接著，我們會結合兩者，介紹該（gāi）如何在CODE V中（zhōng）對有陣列透鏡的係統進行光束傳播分析（xī）。
當光學設計（jì）必須考慮（lǜ）到（dào）衍射行為時，大多數（shù）光學鏡頭設計軟件的簡單（dān）做法隻是在（zài）透鏡係統的出瞳位置後（hòu）考慮衍射，但光線傳（chuán）遞到出（chū）瞳前的方式仍然隻考慮幾何上的折射。如此一來，對於「光傳（chuán）播（bō）在透鏡元件之中時也需要考慮衍射行為」或「以如（rú）高斯光源來進行模擬」...這類不能（néng）單用幾何光線（xiàn）來模擬整個係統（tǒng）的光束傳播變化時（shí），上述（shù）簡單的（de）衍射考慮方式也無（wú）法（fǎ）給我們正確的模（mó）擬結果（guǒ）。
CODE V中有幾種可以模擬完整光束傳播的（de）分析工具（jù）：高斯光束追跡（BEA）、FFT光（guāng）束傳播（BPR）與光束合成傳播（BSP）。其（qí）中：
「高斯光束追跡」計算快速且有對應的函數可在優化中控製高斯光束，但其隻考慮一階高斯光束性質與像散。
「FFT光束傳播」能（néng）處理大部（bù）分（fèn）光（guāng）束傳播的問（wèn）題，但隻能計算純量場且有時會有FFT取（qǔ）樣的（de）問題。
「光束合成傳播（Beam Synthesis Propagation, BSP）」是個高度準確、以小光束（shù）為基底來計算光學場變化的衍射傳播（bō）算法，且可考（kǎo）慮光束通（tōng）過整個透鏡係（xì）統時的衍射影響。
整體來說，BSP是三者中較完整且使用（yòng）上較方便的分析工具，下圖顯示了BSP中以小光束為基底來進（jìn）行光束傳播的（de）概（gài）念（圖中隻顯示了一條小光束）。
在下圖的陣列係統中，我們必須仔細調整BSP傳播至陣列前的小光束重新采樣（yàng）數量，同時也要留意（yì）兩個BSP中常見的警告：「小光束波前誤（wù）差（chà）警告」與「表（biǎo）麵重新采樣的波前無法收（shōu）斂警告」，並以（yǐ）這些警告為（wéi）參考進行適（shì）當（dāng）的參數調（diào）整。
常（cháng）用的技巧是比較小光束重新采樣前後的能量強（qiáng）度分（fèn）布是否相同（可利用插入（rù）虛擬表麵來進行比較），以此確認小光束重新采樣的準確性，如下圖。
在（zài）確（què）認BSP的參數設定之後，下（xià）圖顯示了起始的高斯光源與其傳播至最終影像麵上的能量分布：
如果您對此（cǐ）陣列透鏡範例的詳細BSP設定與討論有興趣，請與我（wǒ）們聯係。
另一方麵，在（zài）CODE V 中模擬陣（zhèn）列透鏡也有幾種方式：偏心類型中的陣列（liè）、非序列性（xìng）表麵（NSS）或用戶自定義表（biǎo）麵（UDS）。其中：
「偏心（xīn）類型中的陣列」設定方便，但無法與一些CODE V的（de）分析工具一（yī）起使用，包含（hán）BPR與BSP。
「非序列性表麵」使用上有彈（dàn）性也可以（yǐ）和BSP一起使用（無法和BPR一起使用），但若要模擬複雜表麵時，非序列性表麵計算速度緩慢且設定上也（yě）很繁瑣。
「用戶自定義表麵」使（shǐ）用上有彈性、計算速度快也可以和BSP及大多數的分析功能一起使用，但建立時需要有編（biān）程能力（lì）。
如上所述，因為BSP是個較完整且方便的光束傳播分析工具，我們可以（yǐ）選擇BSP在有陣列透鏡的係統進行光束（shù）傳播（bō）。又因為（wéi）非序列性（xìng）表麵的計（jì）算較為緩慢，且CODE V的用戶自定義（yì）表麵範（fàn）例中提供蠅眼（fly's eye）陣列可直接使用（yòng），接下來我們選擇（zé）以BSP與蠅眼陣（zhèn）列來進行陣列透鏡係統的光束傳播模擬。
在陣列透鏡上使用BSP的主要問題是，實際（jì）上小光束傳播到陣列透鏡中小透鏡與小透鏡間的交界處時，單（dān）一小光束（shù）與其能量（liàng）會被分割到不同（tóng）方向，但BSP使用的小光束隻能以單一（yī）方（fāng）向傳播，我們必須手動調整小光束在傳播至陣列表麵時的重新采樣數量以維持模擬的準確性。
