Ansys OpticStudio的案例
Ansys Zemax | 如何將光柵數據從Lumerical導入至OpticStudio（上）
這與 Diffraction DLL插件在OpticStudio中的工作方式有關。OpticStudio始終調用從（X Start，Y Start）到（X Stop，Y Stop）所有級次的DLL。但是，當隨機模式打開時，DLL僅使用 （X Start，Y Start），對其他級次的所有調用都是多余的，并且會大大降低仿真速度。
另一方面，如果用戶想使用X/Y起始/終止級次，隨機模式需要為0，這意味著隨機模式已關閉。
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展開 Ansys 2026 R1 | Ansys Zemax OpticStudio功能更新
Ansys Zemax OpticStudio 2026 R1關鍵功能
面向實際相機制造的設計
功能：嵌套元件和系統公差(NEST)
NEST通過可視化引導式工作流程簡化了順序系統的光機公差分析。其主要功能包括智能樞軸預設、自動操作數插入、實時更新以及對離軸設計的支持，從而在提高精度的同時降低設置復雜性。
行業：高科技、航空航天與國防、醫療保健、汽車
Ansys產品工作流程：Zemax特有
目標受眾：光學工程師和光機工程師
NSC成像技術改進
功能：NSC成像設計
NSC成像增強功能將非順序模式轉變為實用的成像工具，通過適當的停止、快速對焦、點圖和序列分組等功能簡化工作流程，消除了折疊和復雜系統中長期存在的摩擦。
行業：所有
Ansys產品工作流程：Zemax特有
目標受眾：光學工程師、光學系統設計師
Ansys Optics Cross-
Product Workflow
功能：將光學設計(ODX)導出到Speos增強
問題解決：ODX對Speos的增強功能簡化了工作流程，實現了包括棱鏡和桌面眼鏡在內的真實設計的無縫集成，且不會損失精度。原Code V用戶可享受更快、更流暢的OpticStudio過渡體驗。
展開 Ansys Lumerical | 超透鏡設計案例分享第二部分：OpticStudio 中的整體透鏡設計
該設計的近場和遠場分析在Ansys FDTD、RCWA（嚴格耦合波分析）和 OpticStudio中得到驗證。
注意：在 Zemax 中進行進一步分析需要 OpticStudio 12 以上版本。
概述
了解模擬工作流程和關鍵結果
超透鏡由精心排列的具有亞波長結構的“單位晶格”或“元原子”組成。通過調整這些單位晶格元件的幾何形狀，人們可以修改元件對于平面波的相位響應情況。借助幾何參數方面的相位知識，可以通過將元原子放置在必要的位置來創建具有任意相位分布的超透鏡。
第1步：定義目標相位分布
第一步是定義超透鏡的目標相位分布。對于最常見的透鏡類型，例如球面或柱面元件，我們可以使用已知的解析解獲取相位分布。然而，對于更復雜的系統，解析解將不存在或難以計算，我們可以使用光線追跡和優化功能在OpticStudio中設計理想的相位掩模。
第2步：單位單元仿真-高度和半徑掃描
在這一步中，我們掃描納米棒的高度和半徑，并獲得其透射、相位和近場信息，從而選擇出對應所需傳輸和相位特性的納米棒高度情況，然后保存相位與光場相對于半徑的結果以供后續步驟使用。RCWA求解算法將作為單元原子模擬的推薦/補充工具引入，并與FDTD進行比較以進行驗證。
第3步：整體透鏡設計
一旦從第2步構建了相位/光場相對于半徑的庫，就有兩種方法可用于設計和分析超透鏡整體：
直接仿真：根據上一步的目標相位分布以及其相對于半徑的數據情況，在FDTD中構建和模擬完整的超透鏡。雖然這種方法更直接，但它可能會在內存和仿真時間方面帶來挑戰，尤其是對于較大的超透鏡而言。仿真得到的近場光束可用于遠場分析并導出為.ZBF 文件，以便在Ansys OpticStudio中進一步傳播。
展開 Ansys Zemax OpticStudio 2023 R1 版本說明
Ansys Zemax是一套綜合性的光學設計軟件，它能夠快速準確的完成光學成像及照明設計等工作。尤其在當代這個科技發展迅速的時代，這款軟件在AR，VR，汽車HUD，以及半導體電子等行業都有不錯的應用，Ansys Zemax所提供的功能都能夠解決很多實用的問題。
光研科技南京有限公司是國內可靠的光學軟件和儀器光電供應商，在Ansys Zemax等光學軟件的代理方面多年磨一劍，已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。如果您在軟件的功能推薦和價格等方面有疑問，可以通過以下的方式進行咨詢。現在訂購還可以獲取相應的優惠哦！
Ansys Zemax及光學仿真軟件
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下面我們一起為大家介紹一下Ansys Zemax OpticStudio 2023 R1的版本說明！
2023 R1 版本說明
2023年1月12日
1. 工具、特性以及功能
1.1 Lumerical 亞波長動態鏈接 DLL（支持于旗艦版與企業版）
Lumerical
亞波長動態鏈接
DLL 將提供結合 Lumerical 進行 2D 衍射光柵設計的增強支持。
這種新的衍射DLL通過動態鏈接到Ansys Lumerical FDTD來實現2D衍射光柵的模擬。當光線擊中Ansys Zemax OpticStudio中的光柵時，將使用Lumerical RCWA求解算法計算衍射效率。
展開 
Ansys Lumerical | 超透鏡設計第三部分：如何基于Lumerical以及OpticStudio完成全面的超透鏡設計
該設計的近場和遠場分析在Ansys FDTD、RCWA（嚴格耦合波分析）和 OpticStudio中得到驗證。
注意：在 Zemax 中進行進一步分析需要 OpticStudio 12 以上版本。
概述
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超透鏡由精心排列的具有亞波長結構的“單位晶格”或“元原子”組成。通過調整這些單位晶格元件的幾何形狀，人們可以修改元件對于平面波的相位響應情況。借助幾何參數方面的相位知識，可以通過將元原子放置在必要的位置來創建具有任意相位分布的超透鏡。
第1步：定義目標相位分布
第一步是定義超透鏡的目標相位分布。對于最常見的透鏡類型，例如球面或柱面元件，我們可以使用已知的解析解獲取相位分布。然而，對于更復雜的系統，解析解將不存在或難以計算，我們可以使用光線追跡和優化功能在OpticStudio中設計理想的相位掩模。
第2步：單位單元仿真-高度和半徑掃描
在這一步中，我們掃描納米棒的高度和半徑，并獲得其透射、相位和近場信息，從而選擇出對應所需傳輸和相位特性的納米棒高度情況，然后保存相位與光場相對于半徑的結果以供后續步驟使用。RCWA求解算法將作為單元原子模擬的推薦/補充工具引入，并與FDTD進行比較以進行驗證。
第3步：整體透鏡設計
一旦從第2步構建了相位/光場相對于半徑的庫，就有兩種方法可用于設計和分析超透鏡整體：
直接仿真：根據上一步的目標相位分布以及其相對于半徑的數據情況，在FDTD中構建和模擬完整的超透鏡。雖然這種方法更直接，但它可能會在內存和仿真時間方面帶來挑戰，尤其是對于較大的超透鏡而言。仿真得到的近場光束可用于遠場分析并導出為.ZBF 文件，以便在Ansys OpticStudio中進一步傳播。
展開 Ansys Zemax | 解析 OpticStudio 中復合表面的工作原理
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展開 Ansys Zemax | 將CODE V設計導入OpticStudio
這也可以顯著快于作為用戶擴展運行，因為它不需要與OpticStudio GUI交互。要使用此功能，您需要從OpticStudio外部調用它。有兩種模式的選項：
1、運行CODE V Converter.exe，一旦您運行應用程序，您將看到一個彈出窗口，要求您導航到單個SEQ文件或目錄。要切換轉換單個SEQ文件或目錄，只需取消勾選/勾選“Directory of Files”選項。
2、使用Windows命令行，您可以將轉換器作為自動化腳本的一部分來調用。轉換器最多接受三個參數。第一個參數必須始終是"-convert "，后面跟著SEQ文件(帶完整路徑)或包含多個要轉換的SEQ文件的目錄路徑。最后，如果您的計算機上安裝了多個版本，最后一個可選參數可以指定您要使用的OpticStudio版本的Program Files目錄。
“CODE V Converter.exe” -converter [file/folder path] [optional: OpticStudio path]
以下是一些使用示例：
“CODE V Converter.exe” -converter "C:\CODE V Files\test.seq”
“CODE V Converter.exe” -converter "C:\CODE V Files”
“CODE V Converter.exe” -converter "C:\CODE V Files” “C:\Program Files\Ansys Zemax OpticStudio 2024 R2.02”
轉換后的文件(連同摘要報告)將保存在與SEQ文件相同的目錄中。如果從Windows命令行(或使用列出的參數)打開該工具，它會在轉換完成后自動關閉。
展開 Ansys Zemax | 如何將光柵數據從Lumerical導入至OpticStudio（下）
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展開 Ansys 光學解決方案在 A/VMR 中的應用 | 以Apple Vision Pro 為例（1）
在這個系列的文章中，我們將以 Apple Vision Pro 中的各項光學應用為引子，介紹 Ansys 光學產品線與其中各光學應用的對應解決方案。本文為系列文章的第一篇將聚焦光學傳感器內容。
1 光學傳感器
1.1 空間六自由度（6DOF）定位攝像頭和video see-through （VST）攝像頭
來源 ：Apple 官網 https://www.apple.com/apple-vision-pro/
Vision Pro 采用兩枚主攝像頭實現混合顯示透視功能的圖像采集，兩枚下視攝像頭和兩枚側視攝像頭實現六自由度空間定位。6DOF和VST鏡頭對視場角（FOV）要求較高，在設計優化中可以參考大視場角魚眼鏡頭的設計案例。
如果需要設計并仿真上述應用，Ansys Zemax OpticStudio 提供了一套強大的優化工具和分析功能，用于魚眼鏡頭的設計和優化。它可以進行光線追跡、光學系統建模、成像質量評估等操作，結合內置優化算法對系統最佳成像性能進行控制與約束。同時，用戶可以結合 Ansys Zemax OpticStudio 來創建和調整光學元件，如球面、非球面、自由曲面表面等，以在對應視場設置下實現所需的光學性能。
在設計魚眼鏡頭時，Ansys Zemax OpticStudio 可以幫助用戶進行光線追跡分析，優化元件表面形狀和位置，以最小化畸變和提高成像質量為要求不斷迭代式優化系統。此外，它還提供了靈活的優化算法和優化目標函數，可以根據用戶的需求進行特定形式優化.
總而言之，Ansys Zemax OpticStudio 作為強大的光學設計工具，具備在魚眼鏡頭設計中進行建模、優化和評估的能力。
展開 Ansys Zemax | 使用 OpticStudio 進行閃光激光雷達系統建模（中）
我們還演示了如何改進模型，以及將兩個模型合并到單個 OpticStudio 文件中的一些方法。此外，還定義了光源的其他細節，并定義了遠距離壁面上的散射屬性，以驗證穿過整個系統的光線追跡。最后，我們討論了 ZOS-API 中內置的自定義用戶分析的用法，該分析返回了全閃光激光雷達系統的時間飛行數據。
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展開 Ansys Zemax / SPEOS | 3片式LCD投影儀的設計與仿真
結束語
本示例采用一個相對簡單的光學結構，描述了一種基于Ansys OpticStudio與Speos完成3片式LCD投影儀的設計與仿真方法。在成像與非成像設計的工作流中，充分發揮Ansys光學產品線的優勢，可以快速實現整體光學性能的評估。這種方法不僅限于液晶投影(LCD)，同樣適用于數字式光處理投影(DLP)、硅基液晶投影(LCos)。
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 4 部分：用 LS-DYNA 進行沖擊性能分析
使用 Ansys Mechanical 和 LS - DYNA 對相機在地板上的一系列沖擊和彈跳過程進行顯式動力學模擬，其中 LS - DYNA 用于解決跌落物理問題，然后通過 STAR 工具將其導入Ansys Zemax OpticStudio Enterprise，進而研究對光學性能產生的影響。
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 1 部分：光學設計
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 2 部分：光機械封裝
介紹
Ansys LS-DYNA (LS-DYNA)與本系列文章前面部分的Ansys工具（Ansys Zemax OpticStudio、Speos、Mechanical 和 Workbench）一起，可以將仿真工作流擴展為顯式動力學，LS-DYNA 廣泛用于各種分析，它的核心能力之一是顯式動態。Ansys LS-DYNA適用于分析涉及接觸、大變形、非線性材料、瞬態響應和/或需要顯式解決方案的問題。
LS - DYNA Workbench 系統（WB LS - DYNA）允許用戶使用 LS - DYNA 求解器對模型進行顯式動力學分析。雖然它允許在一個環境中進行預處理、求解和后處理，但該工作流需要結合使用 WB LS - DYNA 和 LS Prep - Post 進行高級后處理。
與本系列文章的第3部分“Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 3 部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析”類似，本部分也使用 Ansys Mechanical 生成 FEA 數據集。然而，第3部分的重點是使用 STAR 工具和 ZOS API 自動導入有限元分析數據，而第4部分的重點是生成顯式動力學結果，并在 Ansys Zemax 中查看光學性能。
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展開 Ansys Zemax | 探究 OpticStudio 偏振分析功能
雙折射輸入/輸出
在OpticStudio中模擬雙折射材料的方法于瓊斯矩陣和表面鍍膜不同。如果想要在序列模式下定義雙折射元件，您必須在透鏡數據編輯器中定義兩個表面，即雙折射輸入表面和雙折射輸出表面。在這兩個表面定義的邊界之內，OpticStudio會使用兩種材料，一種以雙折射材料的尋常折射率來定義，另一種以非尋常折射率定義。
OpticStudio會使用雙折射輸入面型中定義的材料折射率來定義尋常折射率。隨后OpticStudio會在材料名后添加“-E”并在當前加載的材料庫中尋找該材料，其折射率會用于定義非尋常折射率。
相比瓊斯矩陣，該種方法允許用戶計算菲涅爾系數和材料吸收以得到更加精確的透過率結果。用戶可以選擇單獨追跡尋常光和非尋常光或只追跡其中一種并考慮另一種對相位的影響。該計算類型是通過雙折射輸入/輸出中的模式 (Mode Flag) 參數來控制。
使用雙折射輸入/輸出表面模擬雙折射現象的唯一限制是它不考慮光線分裂。如果您需要考慮光線分裂，請將系統轉換到非序列模式中。
偏振相關表面的應用
在本節中我們會用實例介紹如何在OpticStudio中定義雙折射延遲器和光隔離器。
光學延遲器
光學延遲器（也稱作波片）可以改變輸入光的偏振態。本節中展示了如何構建一個λ/4相位變化的零級延遲器（也稱作四分之一波片），該器件可以將輸入的線偏光轉變為圓偏光。該系統中使用了雙折射晶體Quartz和氦氖激光（632.8nm）。
通常情況下，波片引入的延遲可由下式表示：
其中△n表示尋常光和非尋常光的折射率之差，λ表示光的波長，d表示晶體的長度，表示弧度表示的相位延遲，k表示波片的級數。根據該定義式，相對相位變化由于光的2π周期特性不受級數的影響。
展開 Ansys Zemax | 探索 OpticStudio中的序列模式
您可以使用庫克三片鏡系統來測試OpticStudio中的圖像分析功能。點擊文件菜單欄中打開按鈕下方的下拉箭頭，OpticStudio會顯示最近打開過的文件。在下拉列表中，選擇之前打開過的庫克三片鏡文件。幾何圖像分析 (Geometric Image Analysis) 功能位于分析 (Analyze) 菜單欄中擴展圖像分析 (Extended Scene Analysis) 中。打開后您將看到字母“F”的圖案（默認的擴展圖像）會以點列圖的形式展現在窗口里。
如想使用網格圖案代替字母“F”，您可以選擇幾何圖像分析窗口的設置菜單，選擇其中文件 (File) 菜單里的GRID.IMA文件。有關使用IMA格式文件生成擴展圖像的詳細信息可以在幫助系統中搜索查看。您可以在設置菜單中把顯示 (Show) 選項修改成偽彩色 (False Color)。這會模擬使用有限像素數量的探測器對擴展圖像所成的像。點擊確認，重新生成分析結果。
OpticStudio還支持幾何位圖圖像分析 (Geometric Bitmap Image Analysis) 功能，它和幾何圖像分析類似，但可以擴展使用BMP、JPG或者PNG格式的圖片文件作為物面圖像。OpticStudio會追跡紅、綠、藍三種波長的光線到像面或者其他指定表面上的探測像素上，從而生成RGB三色圖像。OpticStudio也可以追跡光譜中其它三種波長的光線。這一功能可以用來分析實際圖像或者使用所支持的格式保存的自定義圖像。通常情況下為了保證圖像的采樣率足夠，OpticStudio需要追跡數量非常多的光線。
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