波動光學分析的案例
2026 | OAS光學軟件-幾何光學與波動光學跨尺度仿真
目錄
01
｜軟件概述
02
｜幾何光學解決方案
03
｜波動光學解決方案
04
｜軟件試用申請/聯系我們
01/軟件概述
OAS（Optical Advanced Software）是一款專業的光學工具。該軟件能夠在3D空間中通過序列和非序列光線追跡技術，精確模擬光學系統的性能表現。它不僅提供了真實的設計功能、精確的分析功能，還具備高性能的產品可視化能力，幫助用戶快速、高效地創建和修改光學系統設計，從初始概念階段到后續工程建造階段的迭代與優化。此外，軟件構建的光學模型能夠自動適配主流供應商的光學元件數據庫，為光學研究與實踐提供了極具價值的專業工具支持。
應用領域
OAS光學軟件在汽車制造、通信工程、虛擬現實、安防監控、工業檢測、光學儀器研發以及激光加工等眾多領域都有著極為廣泛且深入的應用。其憑借著先進的算法和強大的功能模塊，能夠精準地模擬光線傳播、分析光學系統的性能，為各領域的光學設計項目提供全面且高效的解決方案。
軟件主界面
軟件特色
OAS光學軟件支持從幾何光學到波動光學的跨尺度仿真，實現幾何光學下的序列與非序列光線追跡，以及波動光學的全維度分析，能夠滿足車燈設計、鏡頭像質評估、微納光學器件、激光應用系統、光波導系統等前沿領域的需求，為客戶提供全面且專業的解決方案。
展開 線下培訓 | 《 ASAP 光學系統分析波動光學》正在招生中
ASAP · 光學系統分析波動光學 · 線下培訓
波動光學（wave optics）波動光學是光學中非常重要的組成部分，內容包括光的干涉、光的衍射、光的偏振等，無論理論還是應用都在物理學中占有重要地位。粒子在光場或其他交變電場的作用下，產生振動的偶極子，發出次波。用這樣模型來說明光的吸收、色散、散射、磁光、電光等現象，甚至光的發射也是一般波動光學的內容。
· 培訓主題
·
ASAP 光學系統波動光學
武漢墨光計劃2023年06月14日-16日在武漢舉辦《 ASAP 光學系統波動光學》線下培訓，共計三天。
本次課程涵蓋光源構造方法和相干光線追跡的 ASAP 方法。學習如何在光線追跡過程中正確地對物體進行采樣，如何將場傳播到邊緣和通過孔徑，以及如何將當前場分解為一組新的光束，識別和糾正場傳播問題。還將介紹適當的相干通量計算以及故障排除程序。
展開 線下培訓 | 《 ASAP 光學系統波動光學 》 招生中
ASAP · 光學系統分析波動光學 · 線下培訓
波動光學（wave optics）波動光學是光學中非常重要的組成部分，內容包括光的干涉、光的衍射、光的偏振等，無論理論還是應用都在物理學中占有重要地位。粒子在光場或其他交變電場的作用下，產生振動的偶極子，發出次波。用這樣模型來說明光的吸收、色散、散射、磁光、電光等現象，甚至光的發射也是一般波動光學的內容。
ASAP 光學系統波動光學
-培訓主題-
武漢墨光計劃2023年07月24日-26日在武漢舉辦《 ASAP 光學系統波動光學》線下培訓，共計三天。
本次課程涵蓋光源構造方法和相干光線追跡的 ASAP 方法。學習如何在光線追跡過程中正確地對物體進行采樣，如何將場傳播到邊緣和通過孔徑，以及如何將當前場分解為一組新的光束，識別和糾正場傳播問題。還將介紹適當的相干通量計算以及故障排除程序。以下是培訓課程大綱：
01
培訓大綱
· 高斯光束概念；
· ASAP 中相干場傳輸；
· ASAP 中建模波動光學的相關命令；
· 建立相干光源；
· 通過光學系統的相干場傳輸；
· 計算相干場的振幅和相位；
· 如何對光源建模、傳輸和場計算正確采樣；
· 計算脈沖響應和光學傳遞函數；
· 剪切場的確定以及其對場的影響；
· 如何輸入任意場；
· 如何將場耦合到光纖和波導中；
· 如何處理空間和時間相干性；
· 如何檢測和校正問題；
· 相干輻射測量；
· 建模成像系統、二極管激光器、干涉儀、光柵、標準具等；
· 偏振；
· 建立偏振光源、偏振光線追跡、偏振通量計算。
展開 線上培訓 | 第15期《 ASAP 光學系統分析波動光學》招生中
· 培訓主題
·
ASAP 光學系統波動光學
武漢墨光將在2023年03月29日-31日舉辦《 ASAP 光學系統波動光學》線上培訓。共計三天18個課時。
本次課程涵蓋光源構造方法和相干光線追跡的 ASAP 方法。學習如何在光線追跡過程中正確地對物體進行采樣，如何將場傳播到邊緣和通過孔徑，以及如何將當前場分解為一組新的光束，識別和糾正場傳播問題。還將介紹適當的相干通量計算以及故障排除程序。
RP 系列激光分析設計軟件 | 波動光學
波動光學通常被理解為完全經典的方法，不考慮任何量子效應。量子光學與擴展理論一起工作，電磁場在一個新的基礎上被處理。盡管某種粒子特征（→光子）也變得明顯起來，但光的波動特性仍然起著重要作用。
波動光學中一個非常重要的概念是傅里葉光學，它本質上意味著橫向空間傅里葉變換的應用。這既可以對各種現象和設計技術進行直觀的定性解釋，也可以進行定量計算。這種計算只能部分地用分析方法來完成。
圖1:可變輸入光束位置下多模光纖末端的強度分布，顯示為動態圖形。這種計算需要基于波動光學；光線光學是不夠的。圖片來自 RP Fiber Power 軟件的案例研究。
通常，基于某種波動方程使用數值軟件來模擬光傳播。雖然這種方法原則上相當通用，但如果不使用各種限制假設（例如，光基本上只沿一個方向傳播），計算時間和內存需求可能會過多。就幾何光學而言，足以進行真實的描述，這種方法通常優于波動光學，因為它對計算的要求要低得多。
與此相關的一個術語是物理光學，它可能被解釋為與波動光學相同，或者在應用某些近似時具有更嚴格的意義。該術語強調，這種基于波的模型在物理上比幾何光學更真實，即使它們不是基于完整的麥克斯韋方程。
展開 學無止境 | 《ASAP 光學系統波動光學》線上精品課
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武漢墨光是光機電領域優質服務商，提供 SYNOPSYS?鏡頭設計軟件、ASAP高級光學系統分析軟件、APEX光機系統分析與設計軟件、JCMsuite 納米光學仿真分析軟件、PCGrate 光柵設計軟件、RP Fiber Power 光纖激光器及光纖器件設計軟件、Mathematica 科學計算軟件 等產品的推廣、銷售、咨詢、培訓、技術支持、軟件二次開發及解決方案等服務，輔助高校教學科研、研究所進行高端技術研發以及光機電廠商利用光學軟件研發各領域的光學器件與光機系統，在最短時間內完成量產并獲利。
展開 線下培訓 | ASAP 光學系統波動光學正在招生中
波動光學（wave optics）波動光學是光學中非常重要的組成部分，內容包括光的干涉、光的衍射、光的偏振等，無論理論還是應用都在物理學中占有重要地位。粒子在光場或其他交變電場的作用下，產生振動的偶極子，發出次波。用這樣模型來說明光的吸收、色散、散射、磁光、電光等現象，甚至光的發射也是一般波動光學的內容。
武漢墨光將于2023年09月13日-15日在武漢舉辦《 ASAP 光學系統波動光學》線下培訓，共計三天。
本次課程涵蓋光源構造方法和相干光線追跡的 ASAP 方法。學習如何在光線追跡過程中正確地對物體進行采樣，如何將場傳播到邊緣和通過孔徑，以及如何將當前場分解為一組新的光束，識別和糾正場傳播問題。還將介紹適當的相干通量計算以及故障排除程序。以下是培訓課程大綱：
培訓主題
《 ASAP 光學系統波動光學》
培訓大綱
? 高斯光束概念
? ASAP 中相干場傳輸
? ASAP 中建模波動光學的相關命令
? 建立相干光源
? 通過光學系統的相干場傳輸
? 計算相干場的振幅和相位
? 如何對光源建模、傳輸和場計算正確采樣
? 計算脈沖響應和光學傳遞函數
? 剪切場的確定以及其對場的影響
? 如何輸入任意場
? 如何將場耦合到光纖和波導中
? 如何處理空間和時間相干性
? 如何檢測和校正問題
? 相干輻射測量
? 建模成像系統、二極管激光器、干涉儀、光柵、標準具等
? 偏振
? 建立偏振光源、偏振光線追跡、偏振通量計算
舉辦單位：
武漢墨光科技有限公司
培訓日期：
2023年09月13日-15日（三天）
培訓費用：
4800元/人（8月25日前報名可享受八五折優惠，不與墨光其他優惠同時使用。）
展開 OAS波動光學仿真來助力
核心光路包含激光光源、分束器、照明與參考光路及記錄介質，廣泛用于三維顯示、精密計量、無損檢測、光學防偽等領域。本案例基于 OAS 波動光學模塊，完成全息記錄與再現全流程仿真，為系統設計、優化與評估提供專業工程支撐。
案例設置與操作
模型構建
基于 OAS 軟件三維建模與相干光仿真能力搭建全息光路模型，選用高斯相干光源，經分束元件形成物光與參考光支路。
物光經擴束準直照射物體后攜帶信息抵達記錄面，參考光經角度調控與物光形成穩定干涉場。軟件調用標準元件庫與材料數據庫，精準配置膜層、偏振、光敏介質參數，模型幾何結構與光學特性與實際工程裝置高度一致。
探測器設置
在全息記錄平面部署相干場探測器，同步采集振幅、相位、光強與偏振信息，精準捕獲干涉條紋分布。合理設置采樣分辨率與接收視場，覆蓋有效記錄區域，濾除雜散光與系統噪聲。再現階段加載全息圖，以共軛參考光照明，在成像面部署三維場探測器，獲取再現光場空間分布、景深與成像質量等關鍵數據。
分析優化
采用 OAS 光束追跡與傅里葉衍射算法，快速生成全息干涉圖，量化提取條紋對比度、空間頻率、衍射效率等指標。再現階段精準復現物體三維像，還原景深與細節，支持 PSF、MTF、波前誤差等像質評估。依托參數化優化功能，迭代調整光程、角度、功率等參數，修正光路偏差，提升全息圖質量與再現成像清晰度。
總結
本案例通過 OAS 軟件完成全息照相記錄與再現全流程仿真，驗證了軟件在相干干涉、衍射成像與復雜光場分析中的高精度與高效率。OAS 憑借跨尺度仿真、光束追跡與矢量場傳播能力，為全息光學、三維成像提供一體化設計仿真平臺，顯著縮短研發周期、降低實驗成本，支撐全息技術工程化落地與性能升級。
展開 設計仿真 | Adams Car 轉向力矩波動分析
因此，實際分析過程中，轉向力矩波動還與第一個十字萬向節的兩軸平面1與第二個十字萬向節的兩軸平面2之間的夾角θ、轉向中間軸兩端十字叉相位角Ψ有關。
圖4 轉向中間軸萬向節相位角
03
Adams Car建模及仿真分析
轉向力矩波動分析模型是包含轉向系統的前懸架裝配模型，子系統包括轉向子系統、前懸架子系統和懸架臺架子系統。轉向系統硬點如下：
創建轉向子系統時，十字萬向節鉸鏈類型使用universal定義。I Part選擇與萬向節主動叉固連的部件，J Part選擇與萬向節從動叉固連的部件。I-Part Axis選擇十字軸主動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸主動叉軸線；J-Part Axis選擇十字軸從動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸從動叉軸線。
圖5 十字軸萬向節創建
圖6 十字萬向節模型圖
在轉向系統模板中，分別創建轉向輸入軸沿其軸線的角速度request（Wz_Steer_Input）和轉向輸出軸沿其軸線的角速度request（Wz_Steer_Output）。裝配前懸架模型，將轉向子系統模型設置為運動學（Kinematic Mode）模式。在菜單欄Simulate依次選擇Suspension Analysis→Dynamic進入懸架動態仿真，Duration Time輸入時間，Steering Excitation選擇displacement或velocity，Steering Input輸入方向盤轉角或轉速表達式。運行仿真。
圖7 轉向運動學工況定義
進入后處理，分別導入轉向輸出軸角速度”Steer_Output_Wz”和轉向輸入軸角速度”Steer_Input_Wz”。
展開 設計仿真 | Adams Car 轉向力矩波動分析
因此，實際分析過程中，轉向力矩波動還與第一個十字萬向節的兩軸平面1與第二個十字萬向節的兩軸平面2之間的夾角θ、轉向中間軸兩端十字叉相位角Ψ有關。
圖4 轉向中間軸萬向節相位角
03 Adams Car建模及仿真分析
轉向力矩波動分析模型是包含轉向系統的前懸架裝配模型，子系統包括轉向子系統、前懸架子系統和懸架臺架子系統。轉向系統硬點如下：
創建轉向子系統時，十字萬向節鉸鏈類型使用universal定義。I Part選擇與萬向節主動叉固連的部件，J Part選擇與萬向節從動叉固連的部件。I-Part Axis選擇十字軸主動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸主動叉軸線；J-Part Axis選擇十字軸從動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸從動叉軸線。
圖5 十字軸萬向節創建
圖6 十字萬向節模型圖
在轉向系統模板中，分別創建轉向輸入軸沿其軸線的角速度request（Wz_Steer_Input）和轉向輸出軸沿其軸線的角速度request（Wz_Steer_Output）。裝配前懸架模型，將轉向子系統模型設置為運動學（Kinematic Mode）模式。在菜單欄Simulate依次選擇Suspension Analysis→Dynamic進入懸架動態仿真，Duration Time輸入時間，Steering Excitation選擇displacement或velocity，Steering Input輸入方向盤轉角或轉速表達式。運行仿真。
展開 設計仿真 | MSC Adams Car 轉向力矩波動分析
因此，實際分析過程中，轉向力矩波動還與第一個十字萬向節的兩軸平面1與第二個十字萬向節的兩軸平面2之間的夾角θ、轉向中間軸兩端十字叉相位角Ψ有關。
圖4 轉向中間軸萬向節相位角
03 Adams Car建模及仿真分析
轉向力矩波動分析模型是包含轉向系統的前懸架裝配模型，子系統包括轉向子系統、前懸架子系統和懸架臺架子系統。轉向系統硬點如下：
創建轉向子系統時，十字萬向節鉸鏈類型使用universal定義。I Part選擇與萬向節主動叉固連的部件，J Part選擇與萬向節從動叉固連的部件。I-Part Axis選擇十字軸主動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸主動叉軸線；J-Part Axis選擇十字軸從動叉參考方向點，該點與萬向節中心點連線即為十字軸從動叉軸線。
圖5 十字軸萬向節創建
圖6 十字萬向節模型圖
在轉向系統模板中，分別創建轉向輸入軸沿其軸線的角速度request（Wz_Steer_Input）和轉向輸出軸沿其軸線的角速度request（Wz_Steer_Output）。裝配前懸架模型，將轉向子系統模型設置為運動學（Kinematic Mode）模式。在菜單欄Simulate依次選擇Suspension Analysis→Dynamic進入懸架動態仿真，Duration Time輸入時間，Steering Excitation選擇displacement或velocity，Steering Input輸入方向盤轉角或轉速表達式。運行仿真。
圖7 轉向運動學工況定義
進入后處理，分別導入轉向輸出軸角速度”Steer_Output_Wz”和轉向輸入軸角速度”Steer_Input_Wz”。
展開 
ASAP 高級光學系統分析軟件，光學系統雜散光分析與控制第28屆培訓班
ASAP 高級光學系統分析軟件，光學系統雜散光分析與控制第28屆培訓班
【ＢＯＧ工藝參數波動對往復壓縮機脈動模擬影響分析】
程 強，劉洪佳，曾兆強，季龍慶
（中海油石化工程有限公司，山東濟南 ２５００００）
［摘 要］：ＬＮＧ接收站中ＢＯＧ工藝參數不可避免的會產生波動，甚至達到較大的溫差，這對往復式壓縮
機的壓力脈動分析產生較大的影響。主要研究了溫度、壓力對聲速的影響，在ＢＯＧ工藝參數變化范圍內，溫度對聲速影響較大，壓力變化對聲速影響變化并不敏感。并采用壓縮機恒定轉速，一定的溫度梯度和壓縮機的不同轉速兩種方法分別考慮了工藝參數波動對壓力脈動模擬的影響，并比較了兩者的優缺點。
［關鍵詞］：壓力脈動；不同轉速；不同溫度
中圖分類號：ＴＨ４５７ 文獻標志碼：Ａ
文章編號：１００６－２９７１（２０２３）０３－００３６－０４
１ 引言
ＬＮＧ接收站內由于裝卸、運輸過程中不可以避
免的與外界進行熱交換會產生大量的ＢＯＧ，往復式壓縮機是ＬＮＧ接收站ＢＯＧ回收利用的關鍵設備。隨著季節、負荷的不同，ＢＯＧ溫度、壓力會產生較大的變化，不同地域ＬＮＧ接收站其壓縮機入口溫度也不同［１］。溫度壓力的變化對壓縮機壓力脈動分析會有較大的影響，介質的工藝參數波動范圍大，其相應的特性范圍變化大，聲速也會在較大的范圍內變化，從而導致管道系統的氣柱固有頻率也會發生相應的變化，這也對往復式壓縮機壓力脈動的分析控制造成了很大的困難。本文主要利用脈動分析軟件ＢｅｎｔｌｅｙＰＵＬＳ研究了溫度壓力對聲速的影響，然后采用壓縮機恒定轉速，一定的溫度梯度和壓縮機的不同轉速兩種方法分別考慮了工藝參數波動對壓力脈動模擬的影響，并比較了兩者的優缺點。
２ ＢＯＧ工藝參數波動對聲速影響分析
激發頻率ｆ是由壓縮機轉速決定的。對確定的
管系來說，其共振管長主要受聲速影響。
展開 網絡課程 | 9月20日轉矩波動測量和分析
電驅產品前期開發階段，時常遇到電機輸出扭矩波動或扭矩偏差的現象，導致一系列的振動噪聲問題，同時也會限制了電機在高精度位置以及速度控制系統等一些方面的應用。</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">此次在線研討會將圍繞電機扭矩波動和扭矩精度的相關因素及測量展開：</span></p><ul><li><span style="color: rgb(68, 68, 68);">扭矩高精度測量及帶寬影響：</span> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">扭矩控制精度；</span> <span style="color: rgb(68, 68, 68);">扭矩階躍響應</span></li><li><span style="color: rgb(68, 68, 68);">扭矩波動的來源</span></li><li><span style="color: rgb(68, 68, 68);">整車運行環境對扭矩輸出的影響</span></li><li>扭矩波動測量</li></ul><p><br></p><p><strong>課程時間</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">9月20日（周三）下午14:00-15:00</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">課程對象</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">從事電機研發及測試測量特別是電機測量領域的工程、技術、營銷、采購、管理人員；大中專院校相關專業師生。
展開 什么是光學計算？如何在 COMSOL 中分析光學計算器件
光學計算是替代當前電子計算機的另一種可能形式。在這篇文章中，我們將探討光學計算的概念，并解釋了光學矩陣乘法網絡是如何工作的。我們還討論了如何使用 COMSOL Multiphysics? 軟件及其附加產品——波動光學模塊對光學計算設備進行建模。結合這些產品的使用，展示了在模擬大型光學系統時應用波束包絡法的優勢。
光學計算簡介
摩爾定律
在過去的幾十年里，計算機的能力一直呈指數級增長。這種增長遵循摩爾定律，即集成電路中的晶體管數量每兩年翻一番，而計算機的成本將降低。這使得我們今天享有的大部分現代技術成為可能。例如，主流計算機芯片完全基于晶體管等電子元件，每塊芯片的晶體管數量幾乎每兩年就會翻一番。為了跟上這種增長，并在可控的功率效率下提高計算機芯片的性能，芯片上的電子元件(包括晶體管)的小型化既關鍵又不可避免。盡管工程師們在這方面做了出色的工作，將晶體管從厘米尺度縮小到納米尺度，但重要的是要認識到，最終基本的限制將阻礙這類設備的發展。例如，當一個電子元件的尺寸接近原子水平時，量子效應將導致其功能不穩定。科學和工程界長期以來一直在考慮電子計算機的替代形式。最近引起廣泛關注的一種替代是光學計算——指用光(光子)而不是電流(電子)進行計算。
雖然光學計算是一項新興技術，但光學在信息技術中的應用已經有相當長的一段時間了，特別是利用光進行信息傳輸。損耗極低的光纖可以以光速長距離傳輸信息。光纖網絡設備常用于數據中心甚至普通家庭。然而，在商業化方面，利用光進行計算仍處于起步階段。
光學中的數學計算
眾所周知，某些光學過程對應于數學計算。例如，考慮光的衍射。當光通過衍射介質時，本質上是在進行傅里葉變換積分。然而，光學系統是否可以像我們今天擁有的計算機一樣進行通用數學計算，可能還不是很清楚。目前，光學計算有許多不同的形式。
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