ansys形變和真實形變
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-08
ansys形變和真實形變的實例教程
近紅外（NIR）光響應形變聚合物因其獨特的光響應形狀轉變及驅動性能在驅動器、軟體機器人、機械工程以及航空航天等領域有很好的應用前景。NIR光是一種可精確調控的刺激源，通過對光線的調控可以對光響應形變過程進行遠程精準控制。目前NIR光響應形變聚合物主要通過在聚合物網絡內引入一定量碳納米管、石墨烯等具有光熱轉換效應的填料而制備得到，但該類方法面臨填料團聚等挑戰。填料團聚會顯著影響聚合物網絡的均一性，對所得NIR光響應形變聚合物的機械性能、形變性能以及光響應性等造成不利影響。
近日，浙江大學王立教授和俞豪杰副教授課題組受貽貝粘蛋白化學啟發，制備了一種不含光熱轉換填料的NIR光響應形變聚合物。該聚合物由兒茶酚（Catechol）封端的聚乙二醇（PEG-Dopa）與Fe(III)在堿性（pH=11）條件下經配位交聯后制得（圖1）。
圖 1. 聚合物的制備及結構表征
聚合物網絡中形成的tris-Catechol-Fe (III) 配合物對NIR光有較強的吸收，使得聚合物表現出較強的光熱轉換能力。借助PEG鏈段的結晶/熔融相轉變行為，所制備的聚合物具有較好的NIR光響應形變特性（圖2）。此外，利用Catechol-Fe (III) 配位鍵在高溫下的鍵交換，還可重塑聚合物的初始形狀。鑒于該聚合物良好的光響應形變特性，對其在光控開關方面的應用進行了探索，發現所得光控開關有靈敏的光響應性能。
圖2. 聚合物的光熱轉換性能、光響應形變性能
圖3.
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本文介紹了如何在 OpticStudio 中建模和設計真實的單色和消色差波片。它將演示如何使用雙折射材料，通過構建評價函數來計算相位延遲，并使用 Universal Plot 將相位延遲與波片厚度的關系可視化。
雙折射材料和波片
常用大多數波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向。雙折射材料有很多種類型，然而單軸晶體型材料通常用于波片。單軸晶體有兩個相互垂直的固定折射率軸，其中一個是晶體光軸。通常光波由兩個偏振分量組成，這兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。
其中快軸平行于晶體光軸的方向 ，慢軸則與快軸正交。
圖 1. 雙折射材料以及光線路徑
這兩個方向稱為“快軸”和“慢軸”，其折射率值稱為尋常光折射率和非尋常光折射率。光沿快軸方向的折射率低，且光沿快軸方向的相速度比其慢軸方向快。
一般來說，完全偏振光可以視為由兩個偏振分量組成。兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。由于材料和偏振特性，入射偏振光在通過材料傳播時被分成快軸或慢軸兩個偏振分量。
在制作波片時，需要將雙折射材料被切割成板狀，同時要選擇切割方向，使晶體光軸平行于板的表面。
例如，我們考慮以與快軸成 45 度角入射波片的垂直方向的線偏振光。光波通過波片后，將被分成“快”軸和“慢”軸兩個偏振分量。這兩個偏振分量以不同的速率進行相位累加，它們之間的相位差稱為“相位延遲”， 如圖 2 所示。這就是雙折射波片的基本原理。
圖 2. 雙折射半波片中的偏振圖像
設計單色四分之一波片
在設計單色波片之前，理解上述理論十分重要。
例如，四分之一波片將在光的兩個偏振分量之間引入四分之一波長相位延遲。
展開 本文介紹了如何在 OpticStudio 中建模和設計真實的單色和消色差波片。它將演示如何使用雙折射材料，通過構建評價函數來計算相位延遲，并使用 Universal Plot 將相位延遲與波片厚度的關系可視化。（聯系我們獲取文章附件）
雙折射材料和波片
常用大多數波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向。雙折射材料有很多種類型，然而單軸晶體型材料通常用于波片。單軸晶體有兩個相互垂直的固定折射率軸，其中一個是晶體光軸。通常光波由兩個偏振分量組成，這兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。
其中快軸平行于晶體光軸的方向 ，慢軸則與快軸正交。
圖 1. 雙折射材料以及光線路徑
這兩個方向稱為“快軸”和“慢軸”，其折射率值稱為尋常光折射率和非尋常光折射率。光沿快軸方向的折射率低，且光沿快軸方向的相速度比其慢軸方向快。
一般來說，完全偏振光可以視為由兩個偏振分量組成。兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。由于材料和偏振特性，入射偏振光在通過材料傳播時被分成快軸或慢軸兩個偏振分量。
在制作波片時，需要將雙折射材料被切割成板狀，同時要選擇切割方向，使晶體光軸平行于板的表面。
例如，我們考慮以與快軸成 45 度角入射波片的垂直方向的線偏振光。光波通過波片后，將被分成“快”軸和“慢”軸兩個偏振分量。這兩個偏振分量以不同的速率進行相位累加，它們之間的相位差稱為“相位延遲”， 如圖 2 所示。
這就是雙折射波片的基本原理。
圖 2. 雙折射半波片中的偏振圖像
設計單色四分之一波片
在設計單色波片之前，理解上述理論十分重要。
例如，四分之一波片將在光的兩個偏振分量之間引入四分之一波長相位延遲。
展開 Universal Plot of the merit function max value is 0.3
總結
本文介紹如何在 OpticStudio 中建模和設計真正的波片。設計波片后，可以使用 “通用繪圖” 中的評價函數評估其性能。
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雙折射材料和波片
常用大多數波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向。雙折射材料有很多種類型，然而單軸晶體型材料通常用于波片
本文介紹了如何在 OpticStudio 中建模和設計真實的單色和消色差波片。它將演示如何使用雙折射材料，通過構建評價函數來計算相位延遲，并使用 Universal Plot 將相位延遲與波片厚度的關系可視化。（聯系我們獲取文章附件）
雙折射材料和波片
常用大多數波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向。雙折射材料有很多種類型，然而單軸晶體型材料通常用于波片
本文介紹了如何在 OpticStudio 中建模和設計真實的單色和消色差波片。它將演示如何使用雙折射材料，通過構建評價函數來計算相位延遲，并使用 Universal Plot 將相位延遲與波片厚度的關系可視化。
作者：Takashi Matsumoto 合作翻譯：光譜時代-余德洋
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雙折射材料和波片
常用大多數波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向
近紅外（NIR）光響應形變聚合物因其獨特的光響應形狀轉變及驅動性能在驅動器、軟體機器人、機械工程以及航空航天等領域有很好的應用前景。NIR光是一種可精確調控的刺激源，通過對光線的調控可以對光響應形變過程進行遠程精準控制。目前NIR光響應形變聚合物主要通過在聚合物網絡內引入一定量碳納米管、石墨烯等具有光熱轉換效應的填料而制備得到，但該類方法面臨填料團聚等挑戰
