光學系統優化
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-22
光學系統優化的視頻教程
基于ADMAS懸置系統解耦優化
基于ADMAS懸置系統解耦優化 共分為5章 第一章：動力總成懸置優化分析介紹 第二章：動力總成建模及Z向預載力的分析 第三章：第一輪解耦分析 第四章：懸置系統解耦優化設計過程 重點內容：懸置剛度變量、模態變量、優化設計、解耦能量百分比 第五章：解耦優化結果數據的提取 根據設計目標結合橡膠三向剛度比值合理的選擇數據
￥298 55分鐘 1914播放
查看
Mesys軸與軸承、軸系的計算與設計優化系統
免費 1小時12分鐘 332播放
查看
光學系統優化的實例教程
<p>根據現代<span style="color: var(--weui-LINK);">光電信息技術</span>對信息發送、接收、轉換、傳遞與存儲功能的特殊需求，光學面形可由不規則、復雜非對稱的自由曲面隨意組合而成。光學中的自由曲面是指無法用球面或非球面系數來表示的曲面，主要是指任意非傳統、非對稱的曲面，以及微結構數組和參數向量表示的任何形狀的曲面。</p><p> </p><p>采用先進的數控超精密制造技術可直接加工出自自由曲面光學鏡面，能達到亞微米量級面形精度與納米量級的表面粗糙度。</p><p> </p><p>自由曲面廣泛的應用在以下領域：投影鏡頭、衍射光學器件、頭盔式顯示器、車燈反射面、LED 照明系統、汽車 HUD 抬頭顯示、離軸系統等等。</p><p> </p><p>本文將在課程六十六中的自由曲面初始結構的基礎上展示使用 SYNOPSYS 軟件進行離軸反射式光學系統設計以及優化過程。</p><p> </p><p>首先這里展示選取特殊面型作為反射鏡的方式：以上次課程中的優化宏為例： </p><p><br></p><p><strong><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/sITFjEClTzAvwIeLdeYia5plHMVOx6TxbUN8icZIR2icFxuMnlMKNsyYTqvp0H21oDXJNEGbDavsqIZ14Aa09PbHA/640?
展開 然后，我們執行全局優化，以實現具有合理光斑尺寸的系統。從 RMS 與視場分析中，我們看到系統的性能現在達到衍射極限。這只是 OpticStudio 全局搜索算法所發現的眾多可能的設計備選方案之一。
準備進一步分析
現在對最終優化的系統稍作調整，為接下來的設計和分析做準備。我們將只在軸上情況下使用該系統，所以除了 0 度之外的所有視場都被刪除了。在鏡頭前 40mm 處添加一個 X 傾斜角為 -90 度的反射鏡，并設置為系統光闌。將入瞳直徑減小到 18mm，并為所有光學元件分配 12.7mm 的固定半直徑（直徑25.4mm）。
打開 表面 #4 的 “表面屬性……繪圖（Surface Properties…Draw）” 選項卡，將 “厚度” 設置為 2.65mm。此設置不僅會影響序列模式下布局窗口中的繪圖，還會在將系統轉換為非序列模式時定義反射鏡的厚度。
如果不考慮鏡頭中的溫度變化，系統的聚焦在一定焦深范圍內是穩定的。這可以從 RMS 與聚焦的分析中看出，如下圖所示：
序列設計現在已經完成。您可以在文章附件中找到此文件 “Lens-3P_D25.4_2022.zar”，以供您參考。
結論
我們已經設置了我們的序列模式光學系統，并優化了其光學性能。下一步是準備我們的系統，以導出到 CAD 軟件中進行機械封裝設計。
展開 庫克三片式案例分析
簡介
在光學系統設計與優化過程中，雜散光的分析與控制是確保系統成像質量和性能的關鍵環節。庫克三片式鏡頭作為經典的光學結構，在眾多光學領域中具有廣泛的應用。然而，其復雜的光學元件組合和光線傳播路徑，使得雜散光的產生難以避免，從而影響系統的成像清晰度和對比度。本案例旨在利用 OAS 光學軟件對庫克三片式鏡頭進行精確的雜散光分析，為優化光學系統性能提供科學依據。
案例設置與操作
參數配置
本案例中的庫克三片式鏡頭采用半孔徑為 9mm 的平行光源作為輸入。為模擬真實的光學環境，選取了三個典型波長，分別為 0.486μm、0.587μm、0.656μm，覆蓋了可見光波段的關鍵區域。同時，為了更準確地模擬光線在鏡片表面的反射和透射特性，對三個透鏡均賦予了堆棧膜層。這些膜層通過精確的光學薄膜設計，能夠有效控制光線的反射和透射比例，是模擬實際光學系統雜散光產生機制的重要參數。
光線追跡設置
在本案例中，通過軟件內置的光線追跡算法，對從平行光源發出的光線進行追蹤。軟件可根據設定的光學元件參數和膜層特性，準確計算光線在各個鏡片表面的反射、折射和透射情況，為雜散光分析提供基礎數據。
鬼像探測器配置
在本次分析中，對鬼像探測器進行了針對性的光線過濾設置，將分裂級次大于等于 2 作為過濾條件。這一設置能夠有效篩選出那些經過多次反射和折射，對雜散光產生有重要影響的光線。通過對這些特定光線的追蹤和分析，可清晰識別出系統中潛在的雜散光來源和傳播路徑。
庫克三片式 雜散光分析的三維追跡圖
庫克三片式 雜散光分析的鬼像探測器結果圖
庫克三片式 雜散光分析的探測器結果圖
總結
以上案例詳細呈現了 OAS 軟件在庫克三片式雜散光分析中的應用。
展開 光學仿真是產品設計師應用的關鍵工具之一，能讓用戶在制作物理原型之前就通過數字環境體驗產品。Ansys 光學仿真解決方案不僅能有效幫助用戶提高設計效率，還能對光線與材料的交互進行仿真，以便了解產品在真實條件下的展示效果。Ansys SPEOS，作為Ansys光學仿真解決方案的旗艦產品，讓用戶以全新視角看待光學仿真，實現在多物理場環境中體驗用于光學系統優化和驗證的光學仿真，可預測系統的照明效果和光學性能，節省原型制作時間和成本，提高產品效率，輕松解決復雜的光學問題。
隨著“軟件定義產品”時代的來臨，軟件在產品中所占比重及重要性急劇提升，隨之而來的是對軟件安全性、研制效率的巨大挑戰；同時數字化轉型將是企業轉型與變革的重要趨勢，數字孿生將是數字轉型的重要抓手。系統與軟件專場將為您帶來基于模型、形式化等方法應對高安全軟件研制的挑戰，基于仿真的數字孿生技術助力數字化轉型。
本次Ansys Innovation大會18大分會場專題中也將涵蓋18場來自光學與視覺、系統軟件分會場的主題內容，屆時將由Ansys海內外技術專家、企業客戶嘉賓傾力呈現精彩報告。歡迎報名！
展開 所得到的組合后的二維圖如下：
將光闌放置在冷光闌位置，控制系統焦距，對鏡片形狀進行優化，逐步增加視場角，從而獲取到一個視場角滿足要求的光學系統初始結構，隨后，我們通過增加非球面鏡片，控制總長為180，進一步優化光學系統。優化后的光學系統結構圖如下所示：
MTF如下圖：
圖13.系統MTF曲線圖
然后再做無熱化設計。設置三重組態，將材料設置為hammer，優化玻璃。最終的二維如下圖所示。
20℃MTF
-40℃MTF
60℃MTF
畸變圖
最后，有相關需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
展開 
光學系統優化的相關專題、標簽、搜索
光學系統優化的最新內容
可精準測算三大核心性能指標：
光學效率：通過輸入光源亮度與成像像素亮度比值，計算系統光傳輸效率；
視場角（FOV）：利用自定義線條測量功能，直接讀取角度型傳感器視場角，或通過公式FOV=2×arctan(x/(2×f)）計算畫幅型傳感器視場；
圖6：自定義線條測量視場角
色彩均勻性：提取xyY、uvY、Lab等色彩坐標參數，通過極值比值評估全屏色彩一致性，支撐光學系統參數折中優化
授課時間
2026/6/23（二）-6/24（三）AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
摘要
光柵是光學中最常用的衍射元件之一。如今，它們經常被用于復雜的系統中，并與其他元件一起工作。在這種情況下，非常需要將光柵不僅僅是作為孤立的元件來模擬，而是與系統的其余部分結合，以評估整個系統性能。VirtualLab Fusion提供了一個獨特的光柵元件，允許在光路中輕松地包含各種不同形狀的光柵，無論是一維周期光柵(層狀)，二維周期光柵，或體(布拉格)光柵。本用例介紹了該元件的功能，包括光柵級次的設置和堆棧的定位
如何對提升閥系統進行節能優化？13天前
能源成本與可持續發展已成為企業競爭力的核心要素，作為流體自動化領域的全球領導者，諾冠（IMI Norgren）知道，提升閥系統不僅是精準控制的執行單元，更是系統節能的關鍵突破口，傳統的“恒定高壓”與粗放式控制策略，正導致著巨大的能量浪費。
那么如何對現有的提升閥系統進行節能優化，讓每一帕壓力都轉化為有效動力？諾冠為您提供從核心元件到系統集成的全方位解答。
諾冠官網IMI Norgren：https
當前光波導設計所面臨的問題
? 仿真軟件的作用
二、OAS光學軟件整體架構與核心功能
? 幾何建模
? 光學仿真
? 界面操作與數據可視化
三、應用案例展示
? 幾何陣列波導
? 衍射波導
? 全息波導
（部分案例展示）
超表面解決方案（下午）
一、OAS超表面的設計原理和仿真路線
二、rcwa參數掃描數據庫
三、序列模式下的折超混合光學系統設計和優化實例
由于雙高斯照相物鏡結構的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動補償，因此在設計思路上只著眼于縱向像差的平衡設計。為此在設計過程中首先從設計其半部系統入手，然后再經過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統。雙高斯照相物鏡的半部系統在其系統光欄后只包括一個雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結構簡單
在AR光柵波導設計領域，Zemax的核心優勢體現在：
精準的光學建模：支持光柵、波導、自由曲面等多種新型光學元件的建模，可精準模擬光在復雜光學系統中的傳播規律；
全面的成像評價：提供MTF、畸變、照度均勻性、點列圖等豐富的成像質量評價指標，滿足AR近眼顯示的高精度成像驗證需求；
高效的優化能力：支持多種優化算法，可結合實際設計目標對光學系統進行快速優化，大幅縮短研發周期；
良好的兼容性
<p><strong>引言</strong></p><p>火炮身管內壁的燒蝕、裂紋等疵病直接影響火炮使用安全性，Ф30~Ф85mm小口徑炮膛的檢測對設備的空間適配性、成像質量和三維測量能力提出嚴苛要求，而傳統內窺系統存在成像失真、適配性差、無法三維測量等痛點。Zemax作為全球領先的光學系統設計與仿真平臺，憑借建模、優化、像質評價與公差分析的全流程能力，成為攻克炮膛檢測內窺鏡光學系統設計難題的核心工具
AR全息波導的模擬可以基于Zemax序列模式建模，結合全息構造/重構雙階段原理、材料折射率波長縮放、坐標間斷以及主光線求解等實現精準光路仿真，兼顧光線追跡效率與衍射光學效應還原度，支撐AR光學系統從原型到優化的全流程設計。
本次研討會覆蓋AR全息光波導設計全流程，包含系統規格定義、全息圖表面設置、波導TIR結構搭建、像質優化、物理約束與工程化改進等核心環節。
光學成像系統中的像差1個月前
球形波在焦點的像差效應
通過快速的物理光學軟件VirtualLab Fusion可以很好地研究像差效應。在本周的通訊中，我們選擇了兩個與像差有關的例子：第一個是典型的波前像差如何影響球面波的聚焦模式，第二個是高功率激光二極管的散光如何影響焦點區域的性能。使用自由空間傳播場解算器和局部平面界面近似法（LPIA），衍射
