SACS的案例
SACS軟件渤海海域?qū)Ч芗芷脚_船舶撞擊性能分析 附SACS軟件手冊模塊說明下載
下載地址：SACS軟件手冊模塊說明
為何SACS軟件是行業(yè)首選？
在波濤洶涌的海洋中，從傳統(tǒng)的油氣平臺到新興的海上風(fēng)電基礎(chǔ)，這些海洋工程結(jié)構(gòu)的背后，都離不開一款強大的專業(yè)軟件支持：SACS（Structural Analysis Computer System）。
作為一套專門針對海洋工程結(jié)構(gòu)開發(fā)的分析與設(shè)計軟件，SACS已成為全球眾多設(shè)計院、工程公司及業(yè)主單位的標(biāo)準(zhǔn)化工具。
一、SACS起源與發(fā)展
SACS誕生于20世紀(jì)70年代，由加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊開發(fā)，初衷是解決海上油氣平臺在復(fù)雜海洋環(huán)境下的結(jié)構(gòu)分析難題。
20世紀(jì)80年代末，Bentley Systems完成了對SACS的收購，使其進(jìn)入了持續(xù)發(fā)展的新階段。通過頻繁的版本更新，SACS不斷融合新的國際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)計算方法，并增強了與Bentley旗下其他軟件的互操作性。
圖形用戶界面（GUI）的引入是SACS發(fā)展的重要里程碑。在此之前，軟件主要通過命令行操作，對工程師的門檻較高。GUI的推出使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析變得可視化、交互化，大大提升了工程設(shè)計的效率與精度。
二、軟件定位與適用領(lǐng)域
1. 海洋環(huán)境荷載的精確模擬
采用Morison方程等進(jìn)行波浪荷載計算
支持風(fēng)、流、冰、地震等多種環(huán)境荷載組合
可模擬極端海況（如百年一遇臺風(fēng)）與疲勞海況
2. 專業(yè)化分析模塊
疲勞分析模塊：基于譜分析或時程分析，預(yù)測結(jié)構(gòu)在循環(huán)荷載下的壽命
倒塌分析模塊：進(jìn)行非線性Pushover分析，評估結(jié)構(gòu)儲備強度與冗余度
樁-土相互作用分析（PSI）：采用p-y曲線、t-z曲線等方法模擬非線性土體響應(yīng)
節(jié)點設(shè)計與校核：按API、ISO等規(guī)范進(jìn)行管節(jié)點強度評估
3.
展開 求助，sacs學(xué)習(xí)視頻講解
最近剛剛接觸到sacs，想求助一些sacs學(xué)習(xí)資料、
SACS軟件單元計算長度修正指南：不再困惑Ly與Lz
比如當(dāng)一根桿被其他桿件打斷時：軟件會認(rèn)為被打斷后的每一段都是獨立的桿件，但實際上，這些段在受力時是相互影響的
如果直接用軟件默認(rèn)值，可能導(dǎo)致設(shè)計偏危險
比如下圖中桿件L22-L32被打斷時，此時SACS軟件默認(rèn)為桿件L22-Z21和Z21-L32的計算長度為幾何長度，和實際不相符。
二、先搞懂坐標(biāo)系，否則全白搭
在SACS軟件中，有兩套坐標(biāo)系需要分清：
全局坐標(biāo)系（整個結(jié)構(gòu)的大方向）
X軸：水平方向
Y軸：另一水平方向
Z軸：垂直方向（重力的反方向）
局部坐標(biāo)系（每個桿件自己的方向）
x軸：沿著桿件軸線，從起點指向終點
y軸：位于桿件軸線與全局Z軸形成的平面內(nèi)，并且垂直于桿軸線
z軸：垂直于上述平面，用右手定則確定
提示：我們修改計算長度時，關(guān)注的是局部坐標(biāo)系的y和z方向
Ly：繞局部y軸彎曲時的計算長度
Lz：繞局部z軸彎曲時的計算長度
三、四種常見情況
情況1：水平撐桿
對于導(dǎo)管架的水平撐桿：
Lz（平面內(nèi)，下圖紅色的面內(nèi)）：通常是桿件的幾何長度，一般不需修改
Ly（平面外）：需要修改！取值為兩端有效支撐之間的距離
情況2：主腿
對于導(dǎo)管架的主腿：
Lz和Ly都需要修改！
展開 
用SACS 海洋平臺結(jié)構(gòu)分析軟件
Engineering Dynamics, Inc 開發(fā)的 SACS軟件系統(tǒng)，是用于海洋平臺以及一般陸地結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的結(jié)構(gòu)有限元分析軟件系統(tǒng)。SACS 軟件包含有多個程序模塊，這些程序模塊之間采用文件接口連接方式以方便客戶購買及使用。該系統(tǒng)所有的程序模塊都包含有比較完整的英制及公制單位的缺省工程 參數(shù)以簡化用戶的輸入。下面的程序流程圖用于解釋各程序模塊之間的連接關(guān)系。所有的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)：幾何形狀，構(gòu)件尺寸，材料特性以及環(huán)境條件都是由交互方式輸 入以 文件方式存儲。然后求解程序?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，得出最終的求解文件，這個文件中包含所有節(jié)點的位移以及單元內(nèi)力。后處理軟件使用求解文件中的數(shù)據(jù)， 采用相應(yīng)的規(guī)范對結(jié)構(gòu)作規(guī)范校核。不符合規(guī)范要求的部分，程序可自動進(jìn)行重新設(shè)計。結(jié)構(gòu)分析及規(guī)范校核結(jié)果也可以用圖形的方式輸出，其結(jié)果可用于工程圖紙 生成及結(jié)構(gòu)料表。
軟件分析包
SACS 軟件包支持 WindowsVista/XP 等操作系統(tǒng)。整個軟件系統(tǒng)由多個程序模塊組成，可以購買也可以按月租賃；可以購買或租賃整個系統(tǒng)，也可以根據(jù)需求購買或租賃其中的部分軟件包或單獨的模塊。
STATIC I Pro ：專業(yè)海洋靜力軟件包
海洋平臺靜力分析軟件包可以滿足典型的固定式海洋平臺、碼頭、承臺以及浮式系統(tǒng)上部結(jié)構(gòu)的靜力分析要 求。軟件包中包含三維圖形交互式建模，有限元求解器以及圖形交互后處理程序。在這個軟件包中還包含有SEASTATE, JOINT CAN, PILE, COMBINE, GAP, TOW 以及 LDF大變形。
展開 湖南大學(xué)《Adv Mater》：加點糖精，抑制枝晶，改善電池性能！
（a）原始鋅板、水浸鋅板、Sac/水浸鋅板的XRD譜圖；（b）Sac/ZnSO4和ZnSO4電解質(zhì)中在掃描速率為
1 mV s-1
的三電極體系下鋅板的Tafel曲線；（c）在Sac/ZnSO4和ZnSO4電解質(zhì)中，在掃描速率為1 mV s-1條件下測試Zn|Ti半電池的線性掃描伏安（LSV）曲線；（d-f）高分辨率XPS譜圖；（g）H2O、Sac和Sac
衍生
陰離子在Zn（0001）表面的吸附能；（h）在Zn（0001）上吸附的Sac衍生陰離子的電荷密度差；（i）Sac引入前后的EDL結(jié)構(gòu)的示意圖（Sac?表示游離的糖精負(fù)離子，Sac*表示與Zn表面化學(xué)結(jié)合的糖精負(fù)離子）
圖2. （a）在Sac/ZnSO4和ZnSO4電解質(zhì)中以1mV s-1的掃描速率測試了成核過電位；（b）在固定過電位為-150 mV時，在Sac/ZnSO4和ZnSO4電解質(zhì)中測試鋅板的恒電位-時間瞬態(tài)曲線；（c）Zn2+在Zn
（
0001）、Sac/Zn（0001）、Sac衍生負(fù)離子/Zn（0001）上的吸附能比較；（d）鋅片在Sac/ZnSO4電解液中循環(huán)20次后，用XPS對鋅陽極表面的C 1s、N 1s和S 2p進(jìn)行了深度剖面測試
圖3. 鋅金屬表面上Sac衍生陰離子可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)（Sac在電鍍過程中會分解成苯甲酰胺/其類似物和金屬硫化物：第一步是糖精衍生負(fù)離子脫硫，生成二氧化硫和苯甲酰胺/類似物；然后，二氧化硫與H2O和Zn2+反應(yīng)生成ZnSO3；此外，在鍍鋅過程中，鋅陽極表面也發(fā)生了二氧化硫的還原，從而形成了ZnS）
圖4. 在
Sac/ZnSO4
和
ZnSO4
電解質(zhì)中循環(huán)沉積Zn2+的示意圖
圖5.
展開 Bentley為海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計提供完整解決方案
SACS V5.7 力促信息移動化的提升
SACS 軟件用于各種海洋工程結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計，是 Bentley 海洋產(chǎn)品系列的一部分。據(jù)L&T-Valdel 的結(jié)構(gòu)專業(yè)負(fù)責(zé)人 Sharad Jain 表示，“在當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢下，有效的成本管理是保持競爭力和可持續(xù)性的唯一法寶。工程軟件已成為縮短工程周期和實現(xiàn)預(yù)期效果的主要工具。而 SACS則是進(jìn)行海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的首選軟件。”
SACS V5.7 在與 ProjectWise 項目交付解決方案集成的同時，增強了與 MOSES 和 AutoPIPE 的集成，由此提升了信息移動化，對分布式的海洋工程用戶大有幫助。
Bentley 負(fù)責(zé)海洋工程和船舶業(yè)務(wù)的公司副總裁 Phil Christensen 表示，“我們的海洋工程用戶幾乎都是遍布各地的工程團(tuán)隊。在此版本中，我們將 ProjectWise 的協(xié)作功能集成到 SACS 中以方便共享 SACS 項目文件。”
雙劍合璧，Bentley為海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計提供完整的解決方案
最新版本的 SACS 實際上是對MOSES的重大升級，包括增強與 MOSES 的互操作性以及與管道載荷管理軟件AutoPIPE的集成。這些功能，使海洋結(jié)構(gòu)工程、船舶建造，以及各個分散的團(tuán)隊和辦事處之間實現(xiàn)了SACS 項目文件的共享，并在項目內(nèi)部及場地之間保持?jǐn)?shù)據(jù)的順暢流動。
Dockwise負(fù)責(zé)全球工程的信息協(xié)調(diào)員 Ian Emery 表示，“作為海洋行業(yè)中的開拓者，我們多年來一直使用 SACS 和 MOSES。在孟加拉灣的 SHWE 油田開發(fā)項目中，我們從技術(shù)上大幅縮短了海上安裝時間，這為客戶節(jié)省了大量成本，也正因此工程軟件在本項目中的完美運用獲得了贊揚。
展開 FEMTransfer_仿真分析有限元CAE模型轉(zhuǎn)換工具軟件
具體支持轉(zhuǎn)換路線：Patran/Nastran/Femap模型轉(zhuǎn)換成Abaqus、Patran/Nastran/Femap模型轉(zhuǎn)換成Ansys、Patran/Nastran/Femap模型轉(zhuǎn)換成Sesam(Genie)、Patran/Nastran/Femap模型轉(zhuǎn)換成Sacs、Patran/Nastran/Femap模型轉(zhuǎn)換成LsDyna；Ansys/Workbench模型轉(zhuǎn)換成Patran/Nastran/Femap、Ansys/Workbench模型轉(zhuǎn)換成Abaqus、Ansys/Workbench模型轉(zhuǎn)換成Sesam(Genie)、Ansys/Workbench模型轉(zhuǎn)換成Sacs、Ansys/Workbench模型轉(zhuǎn)換成Dyna；Sesam(Genie/Patranpre)模型轉(zhuǎn)換成Patran/Nastran/Femap、Sesam模型轉(zhuǎn)換成Abaqus、Sesam模型轉(zhuǎn)換成Ansys、Sesam模型轉(zhuǎn)換成Sacs、Sesam模型轉(zhuǎn)換成Dyna；Abaqus/盈建科/PKPM模型轉(zhuǎn)換成Patran/Nastran/Femap、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉(zhuǎn)換成Ansys、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉(zhuǎn)換成Sesam(Genie/Patranpre)、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉(zhuǎn)換成Sacs、Abaqus/盈建科/PKPM模型轉(zhuǎn)換成LsDyna；Sacs模型轉(zhuǎn)換成Patran/Nastran/Femap、Sacs模型轉(zhuǎn)換成Ansys、Sacs模型轉(zhuǎn)換成Sesam(Genie/Patranpre)、Sacs模型轉(zhuǎn)換成Abaqus、Sacs模型轉(zhuǎn)換成LsDyna；LsDyna轉(zhuǎn)換成Nastran、LsDyna轉(zhuǎn)換成Abaqus、LsDyna轉(zhuǎn)換成Ansys、LsDyna轉(zhuǎn)換成Sacs、LsDyna轉(zhuǎn)換成Sesam
四、軟件發(fā)展歷程
2013.8
展開 《Nature Catalysis》四川大學(xué)肖丹/德州大學(xué)余桂華:單原子聚吡咯水凝膠!
團(tuán)隊
描述了一種水凝膠模板策略來調(diào)節(jié) SAC 中 Fe 原子的位置。我們的結(jié)果揭示了它們的 ORR 行為如何受到相鄰 Fe-N
4
部分的電子相互作用的影響。雖然大量研究一直集中在不同催化反應(yīng)的金屬-底物相互作用上，但這項工作進(jìn)一步強調(diào)了位點間通訊的存在和重要性。因此，這些發(fā)現(xiàn)對于更深入地了解 SAC 的位點密度如何促進(jìn)電催化性能具有重要意義。本文中采用的分析方法也將有利于表征技術(shù)的發(fā)展和單原
子電催化劑基準(zhǔn)的評估。除了
ORR，原子分散的 Fe-N
x
位點在最近的出版物中還顯示出催化許多重要反應(yīng)的能力，例如 CO
2
和 N
2
還原。據(jù)信，這項對 SAC 中位點效應(yīng)的基礎(chǔ)研究可以指導(dǎo)未來設(shè)計用于各種催化反應(yīng)的高效 SAC。
參考文獻(xiàn)
：
doi.org/10.1038/s41929-021-00650-w
版權(quán)聲明：
「高分子材料科學(xué)
」旨在分享學(xué)習(xí)交流高分子聚合物材料學(xué)等領(lǐng)域的研究進(jìn)展。編輯水平有限
，
上述僅代表個人觀點。投稿，薦稿或合作請后臺聯(lián)系編輯。感謝各位關(guān)注！
展開 Bentley SACS&MOSES系列網(wǎng)絡(luò)講座開講啦
最近很多海工用戶提到SACS和MOSES學(xué)習(xí)資料的問題，普遍反映相關(guān)的學(xué)習(xí)文檔和視頻過少。最近我們決定組織一系列的軟件教學(xué)講座，首先是三期的軟件入門應(yīng)用教學(xué)，詳細(xì)信息見下面鏈接。
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MTIwNTAyMw==&mid=2650648060&idx=1&sn=a075ba5f98ca024d09f35fec8ec5f529&chksm=beb01e0c89c7971a1277628148cfc2c6836e9d8c0bec418136b0b53ad493908731497e59d277&mpshare=1&scene=23&srcid=09087qhOvckBwfsLKuW3h4zP#rd
第一期講座的注冊鏈接：
https://pages.info.bentley.com/event-details-ae/?eventGUID=76ed16a9-1967-46db-90b0-1a09a257f3ae
歡迎大家踴躍參加。
展開 SACS學(xué)習(xí)筆記—保留自由度
SACS使用用戶指定的主自由度（保留自由度）以擴展特征值（自振周期）及特征向量（振型）。所有與從自由度（縮減自由度）相關(guān)聯(lián)的剛度及質(zhì)量屬性都會在特征值擴展過程中被包括。剛度矩陣使用標(biāo)準(zhǔn)矩陣縮減方法被縮減為主自由度。質(zhì)量矩陣使用Guyan縮聚法縮減為主自由度，假定剛度與質(zhì)量的分布方式相同。所有非慣性（無質(zhì)量）自由度必須為從自由度。當(dāng)使用主自由度進(jìn)行模態(tài)擴展之后，結(jié)構(gòu)中的所有節(jié)點將會被擴展為包含6個自由度。擴展后的模態(tài)被用于后續(xù)的動力響應(yīng)分析中。
被保留用于擴展目的所有節(jié)點的自由度，X，Y，Z平移自由度及旋轉(zhuǎn)自由度，必須在模型中被指定。在JOINT輸入行的合適位置被指定為2則表明該節(jié)點的自由度被保留。指定為0或保持空白則表明該自由度為從自由度將會被縮減。例如保留X與Z方向的平移自由度則在JOINT的55-57列指定為202或2 2。
注意：55,56,57分別關(guān)于x,y,z方向的平移自由度，58，59，60則是分別關(guān)于x，y，z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。
支持自由度不需要為動力分析而進(jìn)行特別模型處理。
注意：為特殊的DOF指定自由度為2或0，不會對靜力分析產(chǎn)生影響。
在動力分析過程中，為精確的模擬沿單元長度一定距離的集中質(zhì)量效應(yīng)，最好在該位置包含一個節(jié)點。因此，如果由于集中質(zhì)量產(chǎn)生的局部模態(tài)對于分析很重要的話，則在該位置應(yīng)當(dāng)包含一個保留自由度的節(jié)點。
展開 
SACS學(xué)習(xí)筆記—保留自由度
SACS使用用戶指定的主自由度（保留自由度）以擴展特征值（自振周期）及特征向量（振型）。所有與從自由度（縮減自由度）相關(guān)聯(lián)的剛度及質(zhì)量屬性都會在特征值擴展過程中被包括。剛度矩陣使用標(biāo)準(zhǔn)矩陣縮減方法被縮減為主自由度。質(zhì)量矩陣使用Guyan縮聚法縮減為主自由度，假定剛度與質(zhì)量的分布方式相同。所有非慣性（無質(zhì)量）自由度必須為從自由度。當(dāng)使用主自由度進(jìn)行模態(tài)擴展之后，結(jié)構(gòu)中的所有節(jié)點將會被擴展為包含6個自由度。擴展后的模態(tài)被用于后續(xù)的動力響應(yīng)分析中。
被保留用于擴展目的所有節(jié)點的自由度，X，Y，Z平移自由度及旋轉(zhuǎn)自由度，必須在模型中被指定。在JOINT輸入行的合適位置被指定為2則表明該節(jié)點的自由度被保留。指定為0或保持空白則表明該自由度為從自由度將會被縮減。例如保留X與Z方向的平移自由度則在JOINT的55-57列指定為202或2 2。
注意：55,56,57分別關(guān)于x,y,z方向的平移自由度，58，59，60則是分別關(guān)于x，y，z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。
支持自由度不需要為動力分析而進(jìn)行特別模型處理。
注意：為特殊的DOF指定自由度為2或0，不會對靜力分析產(chǎn)生影響。
在動力分析過程中，為精確的模擬沿單元長度一定距離的集中質(zhì)量效應(yīng)，最好在該位置包含一個節(jié)點。因此，如果由于集中質(zhì)量產(chǎn)生的局部模態(tài)對于分析很重要的話，則在該位置應(yīng)當(dāng)包含一個保留自由度的節(jié)點。
展開 SACS的框架與核心分析方法
SACS 軟件功能強大，可以分析復(fù)雜海洋環(huán)境下結(jié)構(gòu)的靜力和動力作用，每個模
塊都有著豐富的作用。在靜力分析模塊中包括結(jié)構(gòu)的線彈性靜力分析、含有間隙單元
的線彈性靜力分析、大變形分析、樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用的非線性靜力分析、完全塑性
倒塌分析；在動力分析模塊中包括結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析、疲勞分析、地震分析、力響應(yīng)分
析、波浪作用分析、冰作用分析、風(fēng)譜作用分析以及引擎振動分析。
核心方法
靜力學(xué)分析 梁單元、板殼單元、實體元以及非線性縫隙單元，混凝土單元，包
括雙向加強筋混凝土、加強筋以及加強盒段分析，支持 P-Δ分析，支持彈簧元和超
單元分析 支持梁結(jié)構(gòu)熱載荷分析。單元類型十分豐富，可以充分滿足實際工程的需
求。可以依據(jù) API 20th，LRFD 1st edition，NPD and DNV 等規(guī)范計算節(jié)點沖切。
非線性塑性分析 依據(jù)彈塑性理論進(jìn)行非線性塑性失效以及大變形分析，支持材
料硬化以及連接變形分析，可用于結(jié)構(gòu)的最大極限強度確定以及安全性評估。
動態(tài)分析 地震波譜與響應(yīng)歷程分析，定常與隨機海浪動態(tài)沖擊響應(yīng)分析，船舶
驅(qū)動分析，冰塊沖擊分析，強風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)動態(tài)分析與疲勞分析，固有和強迫振動分
析。
疲勞以及交互疲勞分析 支持定常和譜疲勞分析。依據(jù) Kuang、Wordsworth、
efthymiou、NPD and DNV 等理論和規(guī)范計算節(jié)點應(yīng)力集中系數(shù) SCF，參照 API、AWS
and NPD 等規(guī)范和 S-N 譜計算結(jié)構(gòu)厚度。利用 SCF 和 S-N 理論計算節(jié)點連接疲勞壽
命。
桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計 基于 DXF 格式的交互全三維繪圖界面連接詳細(xì)設(shè)計與放樣，材料
下料、重量控制和成本分析，自動生成有限元連接模型。
展開 GRI：通用強化模仿學(xué)習(xí)，用于視覺自動駕駛
實驗使用GRI-SAC，即SAC（Soft actor-critic）作為DRL主干的GRI算法，并且在0%和40%之間改變演示智體的比例。結(jié)果如下圖所示：
這些實驗表明，至少在評估的Mujoco環(huán)境中，20%的演示智體似乎是GRI-SAC達(dá)到專家水平的最佳選擇。
最后，還研究了 DRL 主干網(wǎng)對評估 GRI 方法泛化的貢獻(xiàn)。為此，用DDPG（Deep Deterministic Policy Gradient）算法而不是SAC評估了相同任務(wù)。對于這些實驗，將演示智體的比例固定為20%。比較結(jié)果如圖所示：
首先觀察到，與具有20%演示智體比例的GRI-SAC類似，GRI-DDPG在所有測試環(huán)境中系統(tǒng)地比DDPG達(dá)到更好的結(jié)果。然而，GRI-DDPG并沒有系統(tǒng)地達(dá)到專家水平。雖然SAC和GRI-SAC的最終獎勵更好，但兩個主干的獎勵演變動態(tài)大致相同。結(jié)論是，GRI很容易適應(yīng)，并推廣到 locomotion 任務(wù)，穩(wěn)健地優(yōu)于這里兩種替代方法。
這種方法的主要局限性是最初假設(shè)的結(jié)果，即演示數(shù)據(jù)總是可以與恒定的最大獎勵數(shù)值相關(guān)聯(lián)。
如果演示數(shù)據(jù)不是持續(xù)最優(yōu)的，例如，由于給定任務(wù)某些方面的專家性能較低，則會出現(xiàn)方法的第一個限制，在獎勵函數(shù)中引入噪聲。
方法的第二個限制是在一些困難的環(huán)境中出現(xiàn)預(yù)熱階段。這種預(yù)熱階段可以看作是分布轉(zhuǎn)移的結(jié)果。
方法的第三個限制是演示和探索智體收集的一些常見動作獎勵不一致。這會導(dǎo)致來自離線演示智體的數(shù)據(jù)與來自在線RL探索智體的經(jīng)驗之間存在某種差異。
展開 基于zemax的激光合束過程分析
系統(tǒng)里的透鏡包括FAC/SAC及球面聚焦鏡都是采用市面上標(biāo)準(zhǔn)的透鏡，在典型的光纖耦合14針蝶形封裝中，最多需要三個獨立的透鏡才能提供有效且穩(wěn)定的耦合。大多數(shù)高端激光二極管使用兩個交叉的柱面方形微透鏡來補償激光二極管快軸和慢軸的發(fā)散角之間的差異。第一透鏡，稱為快軸準(zhǔn)直FAC透鏡，必須具有較大的數(shù)值孔徑，由于發(fā)散角的緣故，典型焦距約為500μm，由于發(fā)散孔徑的尺寸小，發(fā)散角通常約為25度。取決于單模或多模二極管的使用，慢軸的發(fā)散角比其快軸低3至5倍。因此，要使光束圓化，慢軸準(zhǔn)直SAC透鏡必須具有比FAC透鏡更長的焦距。根據(jù)二極管子底座的尺寸，這些元件可以輕松占據(jù)平臺可用空間的三分之一，這進(jìn)一步說明了使用方形微光學(xué)元件而非圓形光學(xué)元件的重要性。光束經(jīng)過準(zhǔn)直后，需要使用第三塊方形透鏡（通常是非球面透鏡）將光耦合到光纖中。就像在準(zhǔn)直步驟中監(jiān)控光束輪廓和發(fā)散角一樣，光纖耦合過程也會受到主動監(jiān)控，以確保最大輸出功率。對于某些單模光纖耦合激光器，也可以觀察到偏振消光比。對于使用低功率激光器的價格敏感的激光二極管系統(tǒng)，通常使用單個球面或非球面透鏡，而不是一對柱面FAC和SAC透鏡。
(1)柱面透鏡的選擇和光路的安裝應(yīng)遵循以下規(guī)則：
θ_1/θ_2=f_1/f_2
(2)激光二極管可以近似為一個點光源，得到準(zhǔn)直輸出，兩個圓柱體與光源的間距等于兩者的焦距
(3)兩柱面主平面間距應(yīng)等于f2-f1焦距之差，兩透鏡實際間距等于BFL2-BFL1。與球面透鏡一樣，柱面鏡的凸面應(yīng)朝向準(zhǔn)直射光束，以盡可能減少。
d_1=2f_1 (tan?( θ_2∕2))
d_2=2f_2 (tan?( θ_1∕2))
由于激光二極管輸出光束發(fā)散較快，我們需要仔細(xì)確認(rèn)每個圓柱上的光斑尺寸不超過鏡頭的有效光孔徑。
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