ansys激光功率
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys激光功率的視頻教程
基于Ansys CFX的螺旋槳?dú)鈩?dòng)仿真（拉力 功率計(jì)算）
利用Ansys Workbench平臺(tái)軟件對(duì)螺旋槳的氣動(dòng)性能進(jìn)行仿真，采用了DM軟件對(duì)螺旋槳幾何模型進(jìn)行簡(jiǎn)單處理、采用ICEM軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用CFX軟件進(jìn)行求解，并進(jìn)行了后處理分析，包括流線、葉片的壓力以及螺旋槳拉力、扭矩、功率的計(jì)算等。可以作為螺旋槳?dú)鈩?dòng)仿真的初級(jí)參考。
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ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場(chǎng)模擬APDL
激光參數(shù)： 光斑直徑：100微米 激光功率：200W?? 掃描速率v=800mm/s? 占空比ra=0.5? 激光頻率f=20000Hz? 以下為中間過程中的溫度場(chǎng)
￥100 1分鐘 134播放
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仿真技術(shù)之自動(dòng)駕駛感知視界-ANSYS傳感器仿真（攝像頭和激光雷達(dá)）
ANSYS自動(dòng)駕駛系列Webinar，結(jié)合自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的研發(fā)講述ANSYS工具如何助力自動(dòng)駕駛的開發(fā)驗(yàn)證，本期重點(diǎn)為ANSYS自動(dòng)駕駛解決方案之傳感器仿真（攝像頭和激光雷達(dá)）。
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ansys激光功率的實(shí)例教程
大功率激光器廣泛用于各種領(lǐng)域當(dāng)中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應(yīng)用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應(yīng)，將導(dǎo)致在光學(xué)系統(tǒng)中由于激光能量吸收所產(chǎn)生的影響也顯而易見，大功率激光器系統(tǒng)帶來的激光能量加熱會(huì)降低此類光學(xué)系統(tǒng)的性能。為了確保焦距穩(wěn)定性和激光光束的尺寸和質(zhì)量，有必要對(duì)這種效應(yīng)進(jìn)行建模。在本系列的 5 篇文章中，我們將對(duì)激光加熱效應(yīng)進(jìn)行仿真，包括由于鏡頭材料溫度升高而引起的折射率變化，以及由機(jī)械應(yīng)力和熱彈性效應(yīng)造成的結(jié)構(gòu)變形。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
FEA 分析準(zhǔn)備
在本文中，我們將在 OpticStudio 中打開完整的光機(jī)系統(tǒng)，準(zhǔn)備記錄光束穿過鏡頭和反射鏡時(shí)被吸收的激光功率。隨后，我們使用可以導(dǎo)入到FEA軟件的格式來導(dǎo)出此數(shù)據(jù)。打開附件中的 ‘system_NSC_2022.zar’ 文件。
體探測(cè)器物體
與 2D 探測(cè)器物體（例如矩形探測(cè)器、表面探測(cè)器、顏色探測(cè)器等）不同，體探測(cè)器為 3D 物體形式的探測(cè)器，探測(cè)器將通過像元（體積形式的像素）記錄對(duì)應(yīng)的吸收通量、入射通量以及體吸收通量。為了獲得鏡頭中對(duì)應(yīng)的吸收通量數(shù)據(jù)，我們將在系統(tǒng)中使用體探測(cè)器物體。
當(dāng)使用體探測(cè)器時(shí)，我們可以充分利用非序列模式中的嵌套規(guī)則，計(jì)算鏡頭等物體內(nèi)部吸收的通量。如果兩個(gè)非序列模式物體在空間里重疊，則重疊區(qū)域中的光線行為由嵌套規(guī)則進(jìn)行確定。嵌套規(guī)則規(guī)定：如果光線在空間里的同一位置上照射到一個(gè)以上的物體，NSC 編輯器中列出的最后一個(gè)物體將用于確定該位置上用于與光線相互作用的表面屬性或體屬性。
添加體探測(cè)器物體
為了獲得鏡頭吸收的通量，我們將為每個(gè)元件添加一個(gè)體探測(cè)器物體。根據(jù)嵌套規(guī)則，在 NSCE 的每個(gè)鏡頭前面插入一個(gè)略大于相應(yīng)鏡頭元件的體探測(cè)器。
展開 大功率激光器廣泛用于各種領(lǐng)域當(dāng)中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應(yīng)用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應(yīng)，將導(dǎo)致在光學(xué)系統(tǒng)中由于激光能量吸收所產(chǎn)生的影響也顯而易見，大功率激光器系統(tǒng)帶來的激光能量加熱會(huì)降低此類光學(xué)系統(tǒng)的性能。為了確保焦距穩(wěn)定性和激光光束的尺寸和質(zhì)量，有必要對(duì)這種效應(yīng)進(jìn)行建模。在本系列的 5 篇文章中，我們將對(duì)激光加熱效應(yīng)進(jìn)行仿真，包括由于鏡頭材料溫度升高而引起的折射率變化，以及由機(jī)械應(yīng)力和熱彈性效應(yīng)造成的結(jié)構(gòu)形變。本篇是這個(gè)系列的最后一篇內(nèi)容。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
使用 STAR 模塊分析 STOP 效應(yīng)
在您的 FEA 軟件中完成結(jié)構(gòu)與熱分析后，可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為一系列簡(jiǎn)單的文本文件，以便利用 STAR 模塊導(dǎo)入到 OpticStudio 中。在這篇文章中，我們將演示如何執(zhí)行完整的 OpticStudio 分析，以幫助您量化和了解系統(tǒng)光學(xué)性能的影響。有關(guān)所需 STAR 數(shù)據(jù)格式的完整詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 OpticStudio 幫助文件 STAR 選項(xiàng)卡> FEA 數(shù)據(jù)組>加載 FEA 數(shù)據(jù)章節(jié)。對(duì)于 Ansys Mechanical，有 ACT 擴(kuò)展可用于以正確格式自動(dòng)輸出數(shù)據(jù)。
在 OpticStudio 中加載和擬合 FEA 數(shù)據(jù)
1 首先，我們打開文章下載附件中的 ‘Lens-3P_D25.4_2022.zar’ 文件，這是系列文章第一篇中介紹的原始序列模式光學(xué)系統(tǒng)。我們將在 STAR 模塊上應(yīng)用來自 FEA 工具的結(jié)構(gòu)和熱數(shù)據(jù)，并評(píng)估其對(duì)名義光學(xué)系統(tǒng)性能的相關(guān)影響。
2 如果要加載 FEA 數(shù)據(jù)，我們點(diǎn)擊 STAR…FEA數(shù)據(jù)…加載FEA數(shù)據(jù)（STAR…FEA Data…Load FEA Data），瀏覽到對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)文件位置，選擇全部相關(guān)文件，并點(diǎn)擊 打開（Open）。
展開 結(jié)合 Ansys Zemax 光學(xué)工具套件，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首次能夠通過將 FEA 數(shù)據(jù)無(wú)縫集成到其光學(xué)和光機(jī)設(shè)計(jì)工作流程中來了解以下系統(tǒng)情況：
設(shè)計(jì)和優(yōu)化大功率激光系統(tǒng)的光學(xué)元件
在 CAD 平臺(tái)中輕松共享光學(xué)設(shè)計(jì)并分析光機(jī)封裝的影響
與 FEA 軟件集成，以詳細(xì)分析評(píng)估結(jié)構(gòu)和熱效應(yīng)對(duì)光學(xué)性能的影響
分析光學(xué)和機(jī)械元件中的吸收功率
設(shè)置光學(xué)系統(tǒng)
光學(xué)系統(tǒng)必須以高度可控的方式將激光光束傳送到工件上，而 OpticStudio 提供了設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需的所有工具，以實(shí)現(xiàn)最佳性能。在本示例中，聚焦鏡頭是 F-Theta 鏡頭，其可確保在掃描期間的不同位置處始終保持光束緊密聚焦，從而實(shí)現(xiàn)高激光功率。它包含一組三個(gè)聚焦鏡頭和一個(gè)放置在圖像平面前方的保護(hù)窗。
下圖所示的系統(tǒng)在業(yè)界普遍使用。它包含兩個(gè)掃描鏡、一組三個(gè)聚焦鏡頭和一個(gè)放置在圖像平面前方的保護(hù)窗。兩個(gè)反射鏡可沿不同的方向旋轉(zhuǎn)，以確保激光能夠掃描工作平面上的不同位置。
在該示例中，我們將使用類似的系統(tǒng)，但僅包含一個(gè)反射鏡。聚焦鏡頭是 F-Theta 鏡頭。它可確保在掃描期間光束在圖像平面上的不同位置保持緊密聚焦，因而實(shí)現(xiàn)高激光功率。F-Theta 鏡頭設(shè)計(jì)具有較小的 f-θ 畸變，因此當(dāng)激光以恒定速率掃描時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在相對(duì)較大的像面上產(chǎn)生線性位移。
該系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)為 1064nm，等效焦距為 100mm，掃描角度為 2.5 度。在評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器（Merit Function Editor）中，我們?yōu)椴ＡШ涂諝夂穸忍砑舆m當(dāng)?shù)倪吔缂s束，并將 “光瞳積分” 設(shè)置為具有 4 環(huán)數(shù)和 6 臂的 “高斯求積”。您可以在文章附件中找到這個(gè)初始文件 “starting point.zar”。
展開 大功率激光器廣泛用于各種領(lǐng)域當(dāng)中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應(yīng)用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應(yīng)，將導(dǎo)致在光學(xué)系統(tǒng)中由于激光能量吸收所產(chǎn)生的影響也顯而易見，大功率激光器系統(tǒng)帶來的激光能量加熱會(huì)降低此類光學(xué)系統(tǒng)的性能。為了確保焦距穩(wěn)定性和激光光束的尺寸和質(zhì)量，有必要對(duì)這種效應(yīng)進(jìn)行建模。
在本系列的 5 篇文章中，我們將對(duì)激光加熱效應(yīng)進(jìn)行仿真，包括由于鏡頭材料溫度升高而引起的折射率變化，以及由機(jī)械應(yīng)力和熱彈性效應(yīng)造成的結(jié)構(gòu)變形。
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光機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)備
光學(xué)設(shè)計(jì)完成后，下一階段就是為光學(xué)元件創(chuàng)建機(jī)械封裝。除了提供光學(xué)系統(tǒng)的保護(hù)和布局安裝外，透鏡和反射面的安裝設(shè)計(jì)還將引入機(jī)械導(dǎo)入光源。此外，這些機(jī)械元件還可以作為散熱器，為光學(xué)元件散熱。我們將在稍后的過程中探討這兩個(gè)問題，但現(xiàn)在我們將專注于光機(jī)械設(shè)計(jì)。OpticStudio 和 OpticsBuilder 之間的交互可大幅簡(jiǎn)化這一過程。Prepare for OpticsBuilder 工具能導(dǎo)出光學(xué)系統(tǒng)，且導(dǎo)出格式方便光機(jī)工程師直接在他們的 CAD 工具中打開系統(tǒng)，其中包含創(chuàng)建光機(jī)系統(tǒng)所需的所有信息。
光機(jī)械系統(tǒng)整體創(chuàng)建完成后，整個(gè)設(shè)計(jì)便可以輕松導(dǎo)出到 OpticStudio 非序列模式。OpticStudio 非序列模式能夠?qū)⒚總€(gè)物體視為探測(cè)器，以計(jì)算系統(tǒng)中每個(gè)光學(xué)器件和機(jī)械表面上的吸收通量。額外的探測(cè)器可以記錄鏡頭體內(nèi)的吸收通量。當(dāng)激光以光束的形式在系統(tǒng)中傳播，我們可以記錄它們與元件的每一次相互作用。
展開 LASCAD3.6是第一個(gè)商業(yè)化的在三能級(jí)激光系統(tǒng)計(jì)算激光輸出功率時(shí)考慮全三維溫度分布的程序。
因?yàn)楸∑?em>激光器經(jīng)常考慮多模運(yùn)算，因此在圖8中我們勾選了“Multimode Operation”。為了限制模式結(jié)構(gòu)的半徑，我們也勾選“Account for Apertures”工具箱。孔徑大小在“Parameters Field ”窗口的“Apertures”中定義，與泵spot的半徑近似相等。
選擇“Plot single point”，點(diǎn)選“Apply &plot”，計(jì)算500W吸收泵浦功率的激光輸出功率。
選擇性地，你可以選擇“Plot curve with ……grid points” ，采用預(yù)定義的20個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)。這個(gè)計(jì)算會(huì)耗一定時(shí)間。后一個(gè)案例中，在定義X方向和Y方向的最小和最大的吸收泵浦功率分別為300W和500W。這個(gè)計(jì)算*臨界值和斜度效率，如圖8所示。
在“Laser Power Output” 窗口中選擇“Help-GUI”，或者參考LASCAD手冊(cè)里的額外信息。
展開 
ansys激光功率的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys激光功率的最新內(nèi)容
簡(jiǎn)介
激光擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)是激光傳輸、激光加工、激光雷達(dá)及天文觀測(cè)等領(lǐng)域的核心光學(xué)組件，可按指定倍率擴(kuò)大光束直徑、壓縮發(fā)散角，保障長(zhǎng)距離傳輸時(shí)的高平行度與高能量密度。本案例依托 OAS 光學(xué)軟件，完成激光擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)的全流程建模、仿真、優(yōu)化與性能驗(yàn)證，精準(zhǔn)量化光束傳播特性、像差水平與準(zhǔn)直性能，為工程化設(shè)計(jì)提供可靠數(shù)據(jù)支撐與優(yōu)化方向。
案例設(shè)置與操作
模型構(gòu)建
采用 OAS 軟件序列光線追跡模式
概要
本文描述了OpticStudio中可用于描述高階激光束的模型。一旦定義，這樣的光束可以在OpticStudio中使用物理光學(xué)傳播設(shè)計(jì)的任何光學(xué)系統(tǒng)中傳播。由矩形、圓形和橢圓形增益孔徑的激光腔產(chǎn)生的光束可以用可用的Hermite-Gaussian, Laguerre-Gaussian和Ince-Gaussian光束模型來描述。
簡(jiǎn)介
一般來說，激光的輸出可以通過求解傍軸波動(dòng)方程得到
AnsysWB-功率電感器電磁仿真5個(gè)月前
功率電感器是許多低頻功率應(yīng)用的核心部分，例如，它們用于開關(guān)電源和 DC-DC 轉(zhuǎn)換
器。電感器與特定頻率下工作的大功率半導(dǎo)體開關(guān)結(jié)合使用，可提高或降低輸出電壓。
相對(duì)較低的電壓和較高的功耗對(duì)電源的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，尤其是對(duì)電感器的要
求很高，設(shè)計(jì)電感器時(shí)必須考慮開關(guān)頻率、額定電流和高溫環(huán)境。
功率電感器通常有一個(gè)磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時(shí)降低了對(duì)高
指南3 如何計(jì)算Yb:YAG薄片激光器的熱透鏡和激光功率輸出？
目錄
1. 運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布 1
2. 用EFA定義邊界條件 3
3. 選項(xiàng)定義控制FEA 4
4. FEA結(jié)果顯示 5
5. FEA結(jié)果拋物線擬合 6
6. 在模式中插入熱透鏡 7
7. 激光功率輸出計(jì)算 8
1．運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布
JCMSuite應(yīng)用-高功率半導(dǎo)體激光器8個(gè)月前
在本教程項(xiàng)目中，我們研究了加熱對(duì)實(shí)際二極管激光器模式輪廓的影響，即熱透鏡。溫度的變化會(huì)引起材料折射率的變化。這當(dāng)然會(huì)影響波導(dǎo)模式的形狀和傳播常數(shù)。通常加熱會(huì)增加折射率，從而導(dǎo)致模式的橫向壓縮.
下圖是我們分析的超大型光波導(dǎo)激光器的截面：
二極管激光器由一個(gè)pn-結(jié)組成。用于激光模式的橫向波導(dǎo)是由蝕刻在結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)溝槽形成的。橫截面是由布局文件中的一些平行四邊形設(shè)置的
JCMSuite應(yīng)用-高功率半導(dǎo)體激光器8個(gè)月前
在本教程項(xiàng)目中，我們研究了加熱對(duì)實(shí)際二極管激光器模式輪廓的影響，即熱透鏡。溫度的變化會(huì)引起材料折射率的變化。這當(dāng)然會(huì)影響波導(dǎo)模式的形狀和傳播常數(shù)。通常加熱會(huì)增加折射率，從而導(dǎo)致模式的橫向壓縮.
下圖是我們分析的超大型光波導(dǎo)激光器的截面：
二極管激光器由一個(gè)pn-結(jié)組成。用于激光模式的橫向波導(dǎo)是由蝕刻在結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)溝槽形成的。橫截面是由布局文件中的一些平行四邊形設(shè)置的
目錄
1. 運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布1
2. 用EFA定義邊界條件3
3. 選項(xiàng)定義控制FEA4
4. FEA結(jié)果顯示5
5. FEA結(jié)果拋物線擬合6
6. 在模式中插入熱透鏡7
7. 激光功率輸出計(jì)算8
1．運(yùn)行LASCAD并定義泵浦光分布
運(yùn)行LASCAD，從路徑C:Program FilesLASCADTutorials中打開tutorial
法布里珀羅干涉儀設(shè)計(jì)案例
簡(jiǎn)介
法布里珀羅干涉儀作為一種高分辨率光學(xué)儀器，基于多光束干涉原理構(gòu)建。其核心結(jié)構(gòu)由兩塊高度平行的反射鏡組成諧振腔，當(dāng)光進(jìn)入該諧振腔后，會(huì)在鏡面間進(jìn)行多次反射。在這一過程中，透射光會(huì)形成干涉條紋，而這些干涉條紋的強(qiáng)度分布取決于光在腔內(nèi)傳播產(chǎn)生的相位差。
該干涉儀具備極高的光譜分辨率和精細(xì)度，這使其在眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。在光譜學(xué)領(lǐng)域
隨著科技的飛速發(fā)展，精準(zhǔn)光學(xué)設(shè)計(jì)在激光技術(shù)、光纖通信等領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)關(guān)鍵。為響應(yīng)光學(xué)技術(shù)生態(tài)的快速演進(jìn)，經(jīng)課程組審慎研討決定：Ansys Zemax 激光光纖耦合專題課程將進(jìn)入階段性調(diào)整期。此次調(diào)整并非終點(diǎn)，而是基于行業(yè)技術(shù)格局演進(jìn)的戰(zhàn)略規(guī)劃——我們將整合優(yōu)勢(shì)資源，聚焦智能駕駛激光雷達(dá)、超表面光學(xué)系統(tǒng)、AR/VR波導(dǎo)設(shè)計(jì)等前沿領(lǐng)域，重構(gòu)更符合產(chǎn)業(yè)需求的仿真課程體系。
2025年3月27日晚，第
在本教程項(xiàng)目中，我們研究了加熱對(duì)實(shí)際二極管激光器模式輪廓的影響，即熱透鏡。溫度的變化會(huì)引起材料折射率的變化。這當(dāng)然會(huì)影響波導(dǎo)模式的形狀和傳播常數(shù)。通常加熱會(huì)增加折射率，從而導(dǎo)致模式的橫向壓縮.
下圖是我們分析的超大型光波導(dǎo)激光器的截面：
二極管激光器由一個(gè)pn-結(jié)組成。用于激光模式的橫向波導(dǎo)是由蝕刻在結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)溝槽形成的。橫截面是由布局文件中的一些平行四邊形設(shè)置的
