照度分布優(yōu)化
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
照度分布優(yōu)化的實(shí)例教程
摘要
本章主要講述如何利用FRED優(yōu)化功能修改模型并且達(dá)到想要的目標(biāo)平面照度分布。要優(yōu)化的模型是PMMA 導(dǎo)光管，6個(gè)變量控制著導(dǎo)光管的形狀，優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)是當(dāng)前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設(shè)定。
FRED 內(nèi)置混合優(yōu)化，可以同時(shí)優(yōu)化多個(gè)函數(shù)，對(duì)于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優(yōu)化其控制點(diǎn)坐標(biāo)。
系統(tǒng)參數(shù)
將要使用到的模型幾何結(jié)構(gòu)如下圖
圖1.導(dǎo)光管正/側(cè)面圖
如下圖所示，導(dǎo)光管的兩個(gè)表面都是由2階NURB 曲線旋轉(zhuǎn)構(gòu)成。優(yōu)化過程用到某些控制點(diǎn)的坐標(biāo)和比重作為變量，在優(yōu)化過程中改變導(dǎo)光管的形狀。如下圖所示，綠色的點(diǎn)是在優(yōu)化過程中將要改變的控制點(diǎn)
圖2.導(dǎo)光管側(cè)面視圖，綠色的點(diǎn)(CP0, CP1)是將要在優(yōu)化中被修改的控制點(diǎn)
導(dǎo)光管的一端設(shè)定有平面隨機(jī)點(diǎn)光源，在初始狀態(tài)下，分析面上的輻射分布如下圖
圖3.分析面上初始狀態(tài)下的輻射分布
優(yōu)化以后想要取得的分布如下圖所示
圖4.優(yōu)化后想要的分布
展開 將要使用到的模型幾何結(jié)構(gòu)如下圖
系統(tǒng)參數(shù)
FRED 內(nèi)置混合優(yōu)化，可以同時(shí)優(yōu)化多個(gè)函數(shù)，對(duì)于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優(yōu)化其控制點(diǎn)坐標(biāo)。
本章主要講述如何利用FRED 優(yōu)化功能修改模型并且達(dá)到想要的目標(biāo)平面照度分布。要優(yōu)化的模型是PMMA 導(dǎo)光管，6個(gè)變量控制著導(dǎo)光管的形狀，優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)是當(dāng)前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設(shè)定。
摘要
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本章主要講述如何利用FRED 優(yōu)化功能修改模型并且達(dá)到想要的目標(biāo)平面照度分布。要優(yōu)化的模型是PMMA 導(dǎo)光管，6個(gè)變量控制著導(dǎo)光管的形狀，優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)是當(dāng)前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設(shè)定。
FRED 內(nèi)置混合優(yōu)化，可以同時(shí)優(yōu)化多個(gè)函數(shù)，對(duì)于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優(yōu)化其控制點(diǎn)坐標(biāo)。
系統(tǒng)參數(shù)
將要使用到的模型幾何結(jié)構(gòu)如下圖
圖1.導(dǎo)光管正/側(cè)面圖
如下圖所示，導(dǎo)光管的兩個(gè)表面都是由2階NURB 曲線旋轉(zhuǎn)構(gòu)成。優(yōu)化過程用到某些控制點(diǎn)的坐標(biāo)和比重作為變量，在優(yōu)化過程中改變導(dǎo)光管的形狀。如下圖所示，綠色的點(diǎn)是在優(yōu)化過程中將要改變的控制點(diǎn)
圖2.導(dǎo)光管側(cè)面視圖，綠色的點(diǎn)(CP0, CP1)是將要在優(yōu)化中被修改的控制點(diǎn)
導(dǎo)光管的一端設(shè)定有平面隨機(jī)點(diǎn)光源，在初始狀態(tài)下，分析面上的輻射分布如下圖
圖3.分析面上初始狀態(tài)下的輻射分布
優(yōu)化以后想要取得的分布如下圖所示
圖4.優(yōu)化后想要的分布
展開 本項(xiàng)目基于 OAS 光學(xué)軟件，通過跨尺度光學(xué)仿真與多維度優(yōu)化，構(gòu)建高可靠性光刻鏡頭方案，突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)瓶頸。</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>案例設(shè)置與操作</strong></p><p>模型構(gòu)建</p><p class="ql-align-justify">依托 OAS 光學(xué)元件數(shù)據(jù)庫，優(yōu)先導(dǎo)入核心組件參數(shù)、透鏡系統(tǒng)、光源模塊、掩模與晶圓模型。利用 OAS 內(nèi)置輕量化 CAD 核心，實(shí)現(xiàn)光學(xué)透鏡與鏡框、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的光機(jī)一體化建模，精準(zhǔn)控制透鏡間距公差≤0.1μm，避免機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)光路的遮擋與干擾。</p><p>參數(shù)設(shè)置</p><p class="ql-align-justify">以 4:1 縮小投影倍率為核心指標(biāo)，設(shè)定關(guān)鍵參數(shù)，光學(xué)性能參數(shù)、工藝適配參數(shù)、環(huán)境適配參數(shù)。通過 OAS 實(shí)時(shí)光路預(yù)覽與參數(shù)化調(diào)節(jié)功能，動(dòng)態(tài)優(yōu)化透鏡面形（非球面系數(shù)、衍射面相位分布），確保光路滿足高斯成像公式要求。</p><p>性能優(yōu)化</p><p class="ql-align-justify">通過 OAS 專項(xiàng)功能針對(duì)性解決傳統(tǒng)痛點(diǎn)：針對(duì)像差耦合問題，啟用軟件像差自動(dòng)校正與多配置優(yōu)化算法，結(jié)合 MTF、波前圖分析工具，優(yōu)化透鏡的面形參數(shù)與間距，將球差、彗差等綜合像差校正，MTF 值提升；針對(duì)雜散光干擾，利用雜散光分析模塊識(shí)別透鏡表面反射、鏡框散射等干擾源，優(yōu)化增透膜層設(shè)計(jì)（透射率≥99.9%）并增設(shè)遮光結(jié)構(gòu)，將雜散光能量占比降低；針對(duì)公差敏感性，通過 OAS 公差分析功能模擬透鏡間距、傾斜等偏差影響，優(yōu)化公差分配方案。
展開 為了獲得這種高水平的圖像質(zhì)量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內(nèi)必須有一個(gè)已知的穩(wěn)定的基礎(chǔ)磁場分布。這就是仿真發(fā)揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設(shè)計(jì)核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優(yōu)化磁場，改善磁共振儀產(chǎn)生的掃描數(shù)據(jù)。
磁共振系統(tǒng)簡介
磁共振成像是一種非侵入性的技術(shù)，可以生成身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì)圖像。這種圖像被廣泛用于醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，幫助醫(yī)生檢測、診斷和監(jiān)測疾病和其他健康問題。
一臺(tái) MRI 機(jī)器（頂部）和一個(gè) MRI 生成的頭部圖像（底部）。頂部圖片由liz west制作 – 自己的作品。根據(jù) CC BY 2.0授權(quán)，通過Flickr Creative Commons共享。底部圖片：Mikael Voss – 自己的作品。根據(jù) CC BY-SA 4.0授權(quán)，通過 Wikimedia Commons共享。
簡單來說，磁共振儀的圖像工作原理是讓病人在一個(gè)狹小的密閉空間內(nèi)接受一個(gè)強(qiáng)磁場，這個(gè)磁場會(huì)改變他們體內(nèi)質(zhì)子的排列。磁共振儀還會(huì)產(chǎn)生一種電流，影響質(zhì)子的旋轉(zhuǎn)。RF 場被關(guān)閉后，質(zhì)子回到平衡狀態(tài)，釋放出能量。一個(gè)接收線圈，如鳥籠線圈，會(huì)檢測到這一變化，隨后被轉(zhuǎn)化為圖像。
核磁共振儀產(chǎn)生的圖像能讓醫(yī)生看到人體內(nèi)部的情況，使他們能夠準(zhǔn)確地為病人診斷。然而，如果鳥籠線圈內(nèi)的磁場分布由于其設(shè)計(jì)而發(fā)生波動(dòng)，圖像質(zhì)量就會(huì)很差，這對(duì)醫(yī)生診斷病人的能力產(chǎn)生負(fù)面影響。為了幫助醫(yī)生避免這個(gè)問題，工程師可以通過仿真來優(yōu)化 MRI 鳥籠線圈的設(shè)計(jì)。
在 COMSOL Multiphysics? 中設(shè)計(jì)和優(yōu)化 MRI 鳥籠式線圈
我們今天討論的案例模型展示了如何設(shè)計(jì)一個(gè)鳥籠線圈，并優(yōu)化它在人體頭部造影周圍的磁場，用來創(chuàng)造所需的磁場分布。
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照度分布優(yōu)化的最新內(nèi)容
本章主要講述如何利用FRED 優(yōu)化功能修改模型并且達(dá)到想要的目標(biāo)平面照度分布。要優(yōu)化的模型是PMMA 導(dǎo)光管，6個(gè)變量控制著導(dǎo)光管的形狀，優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)是當(dāng)前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設(shè)定。
分布式制冷壓力傳感器在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅提升了性能，更為能耗的最優(yōu)化找到了一條清晰的路徑。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、自適應(yīng)控制、智能系統(tǒng)整合、機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用以及定期維護(hù)，能夠有效提高制冷系統(tǒng)的能源利用效率。這不僅有助于降低運(yùn)營成本，更在全球節(jié)能減排的背景下，貢獻(xiàn)了重要的力量。
分布式制冷壓力傳感器實(shí)現(xiàn)能耗最優(yōu)化路徑
1、精準(zhǔn)監(jiān)測與實(shí)時(shí)反饋
<p class="ql-align-center"><strong>?光刻鏡頭案例分析</strong></p><p><br></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong style="color: rgb(13, 80, 199);">簡介</strong></p><p class="ql-align-justify">光刻鏡頭作為先進(jìn)制程芯片制造的核心光學(xué)組件
拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)MISES應(yīng)力分布3D顯示MATLAB代碼
摘要
本章主要講述如何利用FRED 優(yōu)化功能修改模型并且達(dá)到想要的目標(biāo)平面照度分布。要優(yōu)化的模型是PMMA 導(dǎo)光管，6個(gè)變量控制著導(dǎo)光管的形狀，優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)是當(dāng)前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設(shè)定。
FRED 內(nèi)置混合優(yōu)化，可以同時(shí)優(yōu)化多個(gè)函數(shù)，對(duì)于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優(yōu)化其控制點(diǎn)坐標(biāo)。
磁共振成像(MRI)系統(tǒng)必須產(chǎn)生高分辨率的圖像，使醫(yī)生能夠準(zhǔn)確地為病人診斷。為了獲得這種高水平的圖像質(zhì)量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內(nèi)必須有一個(gè)已知的穩(wěn)定的基礎(chǔ)磁場分布。這就是仿真發(fā)揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設(shè)計(jì)核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優(yōu)化磁場，改善磁共振儀產(chǎn)生的掃描數(shù)據(jù)。
磁共振系統(tǒng)簡介
磁共振成像是一種非侵入性的技術(shù)
磁共振成像(MRI)系統(tǒng)必須產(chǎn)生高分辨率的圖像，使醫(yī)生能夠準(zhǔn)確地為病人診斷。為了獲得這種高水平的圖像質(zhì)量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內(nèi)必須有一個(gè)已知的穩(wěn)定的基礎(chǔ)磁場分布。這就是仿真發(fā)揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設(shè)計(jì)核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優(yōu)化磁場，改善磁共振儀產(chǎn)生的掃描數(shù)據(jù)。
磁共振系統(tǒng)簡介
磁共振成像是一種非侵入性的技術(shù)
摘要
本章主要講述如何利用FRED優(yōu)化功能修改模型并且達(dá)到想要的目標(biāo)平面照度分布。要優(yōu)化的模型是PMMA 導(dǎo)光管，6個(gè)變量控制著導(dǎo)光管的形狀，優(yōu)化評(píng)價(jià)函數(shù)是當(dāng)前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設(shè)定。
FRED 內(nèi)置混合優(yōu)化，可以同時(shí)優(yōu)化多個(gè)函數(shù)，對(duì)于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優(yōu)化其控制點(diǎn)坐標(biāo)。
從遙遠(yuǎn)的畢達(dá)哥拉斯時(shí)代，人們就注意到了黃金比例的奧秘（Golden ratio≈1.618，也稱黃金分割、黃金分割比例），歐幾里得撰寫的《幾何原本》首次對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)地論述。黃金比例在數(shù)學(xué)、物理、建筑、美術(shù)、音樂、甚至管理等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也廣泛存在于世間萬物，浩瀚如星系懸臂、龍卷氣旋，渺小如一草一木、一蟲一魚（圖1）。目前，雖然人們已經(jīng)觀察到大量黃金比例的例子
張義民, 賀向東, 劉巧伶, 聞邦椿
