氣體擴(kuò)散分析的案例
Fidelity Automesh應(yīng)用案例-Opra Turbines：燃?xì)廨啓C(jī)的氣體擴(kuò)散分析和防爆
仿真用于分析和優(yōu)化各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的流動(dòng)，包括燃燒、渦輪機(jī)械和氣體擴(kuò)散分析。OPRA 一直在探索使用開源軟件包 OpenFOAM 來補(bǔ)充商業(yè) CFD 軟件包。良好的網(wǎng)格對(duì)于執(zhí)行 CFD 分析至關(guān)重要，而 OpenFOAM 受益于六邊形網(wǎng)格。OpenFOAM 有多種開源網(wǎng)格劃分工具，通常適用于簡(jiǎn)單的幾何體。然而，由于有限的幾何導(dǎo)入、非直觀操作和有限的文檔，這些網(wǎng)格劃分工具很難用于真實(shí)（工業(yè)）幾何。
圖1：OPRA的OP16燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組
“ Fidelity Automesh 網(wǎng)格劃分工具 是 OPRA 的首選解決方案，因?yàn)樗哂腥呛土腔旌暇W(wǎng)格、自動(dòng)網(wǎng)格劃分和直接導(dǎo)出到 OpenFOAM。”
Cadence 的網(wǎng)格劃分套件已在 OPRA 的設(shè)計(jì)和 CFD 方法中實(shí)施，如圖 2 所示。這些網(wǎng)格劃分工具是 OPRA 的首選解決方案，因?yàn)樗鼈兙哂腥呅魏土呅位旌暇W(wǎng)格、自動(dòng)網(wǎng)格劃分和直接導(dǎo)出到 OpenFOAM。Fidelity Hexpress 用于燃燒和氣體擴(kuò)散分析，F(xiàn)idelity Autogrid 用于渦輪機(jī)械。
圖 2：OPRA 的 CFD 模擬流程
以下案例研究展示了使用Fidelity Automesh進(jìn)行 CFD 仿真。
項(xiàng)目介紹：
OPRA 已經(jīng)為船上開發(fā)了 OP16 發(fā)電機(jī)組的船用版本。作為該項(xiàng)目的一部分，對(duì) OP16 船用組件進(jìn)行了氣體擴(kuò)散分析。OP16 船用發(fā)電機(jī)組將使用一系列具有顯著不同氣體成分和能量密度的燃料。外殼（包括氣體系統(tǒng)）應(yīng)確保防爆，以防氣體泄漏，因?yàn)橥鈿ねL(fēng)空氣和氣體混合物可能形成 LEL（低爆炸極限）體積云，在存在點(diǎn)火源時(shí)可能會(huì)點(diǎn)燃。為確保外殼內(nèi)的環(huán)境無危險(xiǎn)，必須將氣體檢測(cè)器放置在正確的位置以識(shí)別最終的泄漏。
展開 FLUENT管道內(nèi)氣體擴(kuò)散模擬
文章發(fā)布：上海安世亞太官方訂閱號(hào)（搜索：PeraShanghai）
聯(lián)系我們：021-58403100
本教程演示了管道內(nèi)釋放某氣體后擴(kuò)散的模擬過程。
啟動(dòng)FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021命令，啟動(dòng)Fluent 2021。
（2）單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導(dǎo)入.msh網(wǎng)格文件。
定義模型
（1）單擊命令結(jié)構(gòu)樹中General按鈕，彈出General（總體模型設(shè)定）面板，在Solver中Time選擇Transient，進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算。
設(shè)置湍流模型
（1）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Models對(duì)話框，在Model中選擇Realizable k-epsilon，單擊OK按鈕確認(rèn)。
設(shè)置多組分模型
（1）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Species按鈕，彈出Species Model對(duì)話框，選擇Species Transpor，Miture Material選擇propane-air。
展開 可燃氣體室內(nèi)泄漏擴(kuò)散的研究--PHOENICS
對(duì)可燃氣體在室內(nèi)泄漏擴(kuò)散的模式進(jìn)行了分析,對(duì)泄漏擴(kuò)散的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)闡述,建立了連續(xù)泄放源氣體泄漏擴(kuò)散的數(shù)學(xué)計(jì)算模型,并分別對(duì)室內(nèi)有風(fēng)和無風(fēng)干擾的情況下的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化。通過建立數(shù)值計(jì)算模型,采用通用的CFD軟件PHOENICS對(duì)泄漏氣體射流擴(kuò)散后形成的速度場(chǎng)與濃度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算,得出了泄漏氣體在室內(nèi)擴(kuò)散分布的一般特征。結(jié)果表明,在分析可燃氣體泄漏的危險(xiǎn)性時(shí),不僅應(yīng)分析環(huán)境空間可燃氣體的爆炸濃度范圍,而且也要注意存在局部著火的可能性
可燃氣體室內(nèi)泄漏擴(kuò)散的研究--PHOENICS.pdf
展開 AMESIM學(xué)習(xí)——氣體擴(kuò)散模型學(xué)習(xí)&房間通風(fēng)問題仿真嘗試
SKETCH
首先設(shè)置氣體定義組件：
然后對(duì)問題進(jìn)行建模，假設(shè)有一個(gè)3*3=9平的房間開了窗直通外部大氣：
SUBMODEL
這里我們用最簡(jiǎn)單的擴(kuò)散模型來仿真這個(gè)問題
PARAMETER
設(shè)置好每個(gè)氣體定義，注意混合氣體需要設(shè)置成三種氣體的混合：
房間假設(shè)是一個(gè)3*3*5=45m3的空間，初始氣體充滿了氮?dú)猓?），房間內(nèi)的壓力為一個(gè)大氣壓：
假設(shè)有個(gè)面積約為0.6*1=0.6平的窗子，窗子很薄10mm，借鑒一下氧氣對(duì)空氣的擴(kuò)散系數(shù)，設(shè)置菲克擴(kuò)散系數(shù)是：
外界是一個(gè)大氣壓的大氣，忽略除氮?dú)馀c氧氣外的其他氣體：
SIMULATION
讓我們來看看10min（600s）能不能達(dá)到安全濃度：
結(jié)果好像如果沒有壓力差、沒有溫度差對(duì)流啥的，擴(kuò)散真的很慢：
模型簡(jiǎn)單修正
還是應(yīng)該加入通風(fēng)的考慮吧，假設(shè)使用了一個(gè)空調(diào)進(jìn)行換氣，那么這個(gè)3*3=9平房間，按住宅換算，換氣量應(yīng)該為8m3/h*m2即72m3/h，空氣的密度是1.29kg/m3，因此我們這里設(shè)置會(huì)有個(gè)72*1.29=92.88kg/m3的進(jìn)氣源會(huì)送氣穿過房間：
再來仿真看看：
可以看到濃度下降的速度快多了，但是10分鐘看來是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠啊。我們?cè)囋囎尫块g通風(fēng)2h（7200s）：
嗯。。。還差很遠(yuǎn)，還沒到安全濃度0.1%即0.001以下，讓我們多通風(fēng)會(huì)，通風(fēng)12小時(shí)：
可以看到，還是不夠。。。
通風(fēng)24小時(shí)！
還是差點(diǎn)。。。再來，48小時(shí)！
終于在約164700s即45.75小時(shí)候達(dá)到了我們?cè)O(shè)定的安全濃度。。
展開 
發(fā)現(xiàn)控制氣體在多孔材料擴(kuò)散的“局域柔性”材料
多孔材料在氣體存儲(chǔ)和分離方面已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，然而如何控制氣體在多孔材料中的擴(kuò)散一直是難以解決的問題。1月25日，一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》雜志的研究利用金屬—有機(jī)框架（MOF）材料這一設(shè)計(jì)性極高的結(jié)構(gòu)平臺(tái)，在剛性骨架的MOF的籠狀孔壁上編入溫度響應(yīng)的動(dòng)態(tài)“開關(guān)”，通過控制孔壁微擾來控制氣體分子在多孔材料中的擴(kuò)散。
論文第一作者、華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員顧成告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“新材料具有溫度控制的吸附特性，這種獨(dú)特的吸附性質(zhì)不僅能讓材料在較高溫度下進(jìn)行相似氣體的動(dòng)態(tài)篩分，也可以實(shí)現(xiàn)常溫常壓下氣體的物理存儲(chǔ)。”
圖片說明：(A)通過動(dòng)態(tài)孔道控制氣體擴(kuò)散的原理示意圖。(B) 1a的晶體結(jié)構(gòu)。 (C) 1a的孔道結(jié)構(gòu)。(D) 溫度響應(yīng)的層內(nèi)擴(kuò)散控制示意圖；低溫下OPTz單元形成的“門”關(guān)閉，氣體分子無法擴(kuò)散，高溫下通過熱振動(dòng)打開“門”，氣體分子進(jìn)行層內(nèi)擴(kuò)散。
根據(jù)熱力學(xué)定律，隨著溫度升高，多孔材料對(duì)氣體的吸附量會(huì)降低。但是MOF材料表觀上違反熱力學(xué)吸附法則，它在各種氣體的沸點(diǎn)溫度附近幾乎沒有任何吸附，但隨著溫度升高氣體吸附量逐漸升高并達(dá)到最大值，之后隨溫度升高氣體吸附量又逐漸降低。研究人員發(fā)現(xiàn)，這是熱力學(xué)控制的骨架—氣體相互作用力和動(dòng)力學(xué)控制的擴(kuò)散限制相互作用的結(jié)果。
為何MOF材料會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果？顧成表示，研究人員設(shè)計(jì)了一種蝴蝶型的配體，在間苯二甲酸的5-位上引入氧化吩噻嗪，這是一種可以有效發(fā)生熱振動(dòng)的單元。“這像蝴蝶扇動(dòng)翅膀一樣，溫度越高，振動(dòng)幅度越強(qiáng)。”顧成說。
氧化吩噻嗪的熱振動(dòng)引起了微擾，而這一微擾已足夠?yàn)?em>氣體分子擴(kuò)散打開“大門”。由于MOF材料引入了動(dòng)力學(xué)控制，在不同的溫度下，“大門”打開的幅度也不相同。
該材料特殊的吸附特性使之有可能在較高溫度下進(jìn)行相似氣體的高效篩分。
展開 “ 氣體檢測(cè)儀 ” 和 “ 氣體分析儀 ” 的區(qū)別？
在設(shè)備選型和采購(gòu)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到氣體檢測(cè)儀和氣體分析儀兩者之間的困惑。有人會(huì)疑問這兩者都是檢測(cè)氣體成分的，為什么價(jià)格相差很大？?jī)烧咧g是否可以通用？這里詳細(xì)介紹一下這兩者的異同點(diǎn)。
01
1、概述
氣體檢測(cè)儀，是一種對(duì)氣體泄露濃度檢測(cè)或報(bào)警的儀表工具，主要分為手持式/固定式氣體檢測(cè)儀。
它是利用氣體傳感器來檢測(cè)環(huán)境中存在的氣體種類，一般用來檢測(cè)有毒氣體、可燃氣體或氣體含氧量等。例如，平常說的煤氣報(bào)警器就是屬于氣體檢測(cè)儀類別的一種檢測(cè)儀器。下面是常見的一些氣體檢測(cè)儀圖示。
氣體分析儀，是一種測(cè)量氣體成分的流程分析儀器儀表工具，主要分為便攜式/在線式氣體分析儀。在很多生產(chǎn)過程中，特別是在存在燃燒、化合、催化等化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)過程中，僅僅根據(jù)溫度、壓力、流量等物理參數(shù)對(duì)工藝進(jìn)行自動(dòng)控制常常是不夠的，需要更精密、科學(xué)的氣體分析儀進(jìn)行輔助檢測(cè)。
由于被分析氣體的千差萬別和分析原理的多種多樣，氣體分析儀的種類繁多。根據(jù)測(cè)量原理分類常用的有：奧氏氣體分析儀、熱導(dǎo)式氣體分析儀、電化學(xué)式氣體分析儀、紅外線吸收式分析儀和激光式氣體分析儀等。
根據(jù)被測(cè)氣體分類常用有：煙氣分析儀、氧量分析儀、氫氣分析儀、CO2 分析儀、露點(diǎn)儀等。例如，用于鍋爐調(diào)控和環(huán)保監(jiān)測(cè)的煙氣分析儀就是屬于氣體分析儀的一種分析儀器。下面是常見的一些氣體分析儀圖示。
雖然氣體檢測(cè)儀與氣體分析儀在原理上都是采用各類氣體傳感器來測(cè)量氣體濃度，且在石化、煤炭、冶金、化工、市政燃?xì)狻h(huán)境監(jiān)測(cè)、鋼鐵、電力等多種場(chǎng)所均有廣泛應(yīng)用。
展開 伽安科技—手提泵吸式復(fù)合氣體分析儀—移動(dòng)式多合一氣體檢測(cè)儀
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</figure>
</figure><p><br></p><p><strong>產(chǎn)品別稱：</strong></p><p>手提泵吸式復(fù)合式氣體檢測(cè)儀、手提泵吸式復(fù)合氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、手提泵吸式多參數(shù)氣體分析儀、手提泵吸式多合一氣體分析系統(tǒng)、手提泵吸式大氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、手提泵吸式多參數(shù)氣體分析系統(tǒng)、手提泵吸式多參數(shù)氣體分析儀、手提泵吸式多參數(shù)氣體分析系統(tǒng)、多參數(shù)過多合一氣體分析系統(tǒng)、移動(dòng)式復(fù)合氣體檢測(cè)箱、移動(dòng)式多合一氣體分析儀、移動(dòng)式大氣監(jiān)測(cè)站、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)型復(fù)合氣體分析箱等等</p><p> </p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202510/attachment/10c72c5191b54d57bb01a95d964446b7.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202510/attachment/10c72c5191b54d57bb01a95d964446b7.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com
展開 結(jié)合MapGIS進(jìn)行污染物擴(kuò)散分析
由于GIS具有獨(dú)特的混和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和地理分析功能，在各行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。GIS平臺(tái)包括商業(yè)化和開源兩種，常用的開源GIS平臺(tái)如ArcGis、SuperMap等功能強(qiáng)大，效率很不錯(cuò)，但畢竟是商業(yè)化的。MapWinGis在開源GIS項(xiàng)目中的效率是相當(dāng)不錯(cuò)的，本文主要對(duì)其進(jìn)行介紹。
MapWInGis的開發(fā)語言是VC，基于微軟的COM思想編寫，為開發(fā)人員提供了一個(gè)名為MapWInGis的ActiveX控件。開發(fā)人員可以利用這個(gè)控件在自己的系統(tǒng)中添加GIS的各種功能，包括：地圖的顯示，圖層上點(diǎn)、線以及圖像的繪制，測(cè)量長(zhǎng)度面積，存取數(shù)據(jù)的一系列的工作。功能十分豐富，可以滿足絕大部分的用戶需求。
下面對(duì)基于MapWinGis開發(fā)的一般步驟進(jìn)行介紹。
一、 確定map coordinate system和projection
無論將要編寫何種類型的GIS應(yīng)用，關(guān)于map coordinate system以及projection的選擇都是第一位的。MapWinGis提供了以下的一些選項(xiàng)。
手動(dòng)設(shè)置時(shí)MapWinGis提供了多種導(dǎo)入形式，包括EPSG、proj4等，對(duì)于不同格式的projection的具體信息可以至www.spatialreference.org查詢；
選擇從數(shù)據(jù)中獲取時(shí)，MapWInGis提供了GrabProjectionFromData方法，此方法默認(rèn)為true，若沒有為應(yīng)用指定projection，那么在導(dǎo)入第一個(gè)帶有prj信息的數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)自動(dòng)將其設(shè)定為此應(yīng)用的projection，此時(shí)導(dǎo)入不同的projection的數(shù)據(jù)時(shí)，MapWinGis會(huì)發(fā)出警告；
也可以選擇完全不使用projection，此時(shí)數(shù)據(jù)不存在地理位置信息，將只能按照像素坐標(biāo)進(jìn)行操作。
展開 布朗力：使用 CFD 工具分析粒子擴(kuò)散
使用 CFD 工具進(jìn)行擴(kuò)散分析有助于模擬布朗力引起的隨機(jī)性，并對(duì)粒子行為進(jìn)行數(shù)值分析。這可以通過多種方式完成。
直接數(shù)值模擬 (DNS) 技術(shù)是評(píng)估粒子布朗力的一種方法。DNS 方法使用Navier-Stokes 方程來計(jì)算流體和懸浮粒子的運(yùn)動(dòng)。使用高分辨率網(wǎng)格，可以在較小的尺度上模擬這種運(yùn)動(dòng)、粒子行為、邊界層條件及其對(duì)流體系統(tǒng)的影響。雖然大渦模擬 (LES)可能會(huì)為此分析提供更準(zhǔn)確的結(jié)果，但該方法最適合大規(guī)模模擬。結(jié)合了 DNS 和 LES 方法的混合方法更適合模擬布朗擴(kuò)散，因?yàn)樗峁┝艘环N平衡的方法來確保大型或小型模擬的計(jì)算精度。
使用 CFD 工具有效模擬布朗力
微觀層面的粒子擴(kuò)散分析是一個(gè)復(fù)雜的主題，如果沒有現(xiàn)代 CFD 工具，就無法有效地進(jìn)行處理。對(duì)于隨機(jī)運(yùn)動(dòng)中的粒子波動(dòng)，CFD 模擬應(yīng)用程序可以求解相關(guān)的 Navier-Stokes 方程。還可以模擬布朗力的熱分布和與粒子擴(kuò)散相關(guān)的湍流。使用正確的工具和技術(shù)，可以高精度和高效地進(jìn)行布朗力分析。
文章來源：cadence博客
展開 VirtualLab Fusion：設(shè)計(jì)和分析GRIN擴(kuò)散器
教程565（1.0）
1.模擬任務(wù)
? 本教程將介紹設(shè)計(jì)和分析生成Top Hat圖案的折射率調(diào)制擴(kuò)散器圖層。
? 設(shè)計(jì)包括兩個(gè)步驟：
- 設(shè)計(jì)相位函數(shù)來生成一個(gè)角譜Top Hat分布。
- 基于相位調(diào)制來計(jì)算對(duì)應(yīng)的折射率調(diào)制。
? 設(shè)計(jì)相位函數(shù)是基于案例DO.002。在開始設(shè)計(jì)一個(gè)梯度折射率擴(kuò)散器之前，我們迫切地推薦您先閱讀這個(gè)案例。
照明光束參數(shù)
波長(zhǎng)：632.8nm
激光光束直徑（1/e2）：700um
理想輸出場(chǎng)參數(shù)
直徑：1°
分辨率：≤0.03°
效率：>70%
雜散光：<20%
2.設(shè)計(jì)相位函數(shù)
? 相位的設(shè)計(jì)請(qǐng)參考會(huì)話編輯器
? Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和優(yōu)化文檔Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。
? 設(shè)計(jì)沒有離散相位級(jí)的phase-only傳輸。
3.計(jì)算GRIN擴(kuò)散器
? GRIN擴(kuò)散器應(yīng)該包含一個(gè)1mm厚度石英玻璃作為基板，和一個(gè)折射率調(diào)制的丙烯酸薄層。
? 最大折射率調(diào)制為△n=+0.05。
? 最大層厚度如下：
4.計(jì)算折射率調(diào)制
從IFTA優(yōu)化文檔中顯示優(yōu)化的傳輸
? 將傳輸相位轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)部，通過函數(shù)Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。
? 生成正向函數(shù)，通過Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函數(shù)。
展開 VirtualLab Fusion應(yīng)用：衍射光束擴(kuò)散器產(chǎn)生LightTrans標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)與分析
摘要
衍射擴(kuò)散器可以被設(shè)計(jì)來創(chuàng)建任何圖案。在這里，我們展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建模和仿真這種衍射光學(xué)元件（DOE）并把公司的標(biāo)志投射到一幢大樓上。有不同的方法來生成光的圖案。利用相干激光和衍射擴(kuò)散器元件，可以實(shí)現(xiàn)良好的效率和有趣的光紋理，這將在下面進(jìn)行演示。
避免0級(jí)衍射產(chǎn)生的影響
為了阻擋0級(jí)衍射，衍射擴(kuò)散器將被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生一個(gè)離軸LightTrans標(biāo)志。
結(jié)果預(yù)覽
光束和圖案條件→設(shè)計(jì)目標(biāo)圖案（DTP）
光束：尺寸評(píng)估
圖案：導(dǎo)入、準(zhǔn)備、預(yù)變形、采樣考慮
15m處的光斑尺寸
擴(kuò)散器元件以創(chuàng)建所需圖案的方式偏轉(zhuǎn)入射光束。分辨率由單個(gè)光束點(diǎn)的大小決定。通過一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)設(shè)置，我們確定可實(shí)現(xiàn)的光斑直徑為≥5毫米。
同時(shí)，我們已經(jīng)可以識(shí)別出哪種束腰還沒有完全進(jìn)入目標(biāo)平面遠(yuǎn)場(chǎng)。
關(guān)于設(shè)計(jì)目標(biāo)模式（DTP）的相關(guān)信息
用于設(shè)計(jì)的迭代傅里葉變換算法（IFTA）用于在準(zhǔn)直光照明的透射函數(shù)平面與k域偏轉(zhuǎn)光方向的相關(guān)目標(biāo)值之間進(jìn)行優(yōu)化。
對(duì)于近軸系統(tǒng)，k域的模式與平行于DOE平面的空間域的模式成正比。
對(duì)于這里提出的設(shè)計(jì)，因此必須在這個(gè)平行平面中定義模式。
這種幾何扭曲的圖案可以很容易地使用另一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)設(shè)置。
用于設(shè)計(jì)的預(yù)扭曲圖案
通過下面的光學(xué)設(shè)置，我們可以很容易地計(jì)算出預(yù)期屏幕上任何期望的投影光形狀在平行于DOE傾斜的平面上的樣子。這些扭曲的圖案可用于設(shè)計(jì)過程。
采樣和測(cè)試DTP
根據(jù)所需的光圖案紋理，必須考慮一個(gè)合適的圖案采樣，因?yàn)镈TP的每個(gè)像素中心代表一個(gè)由擴(kuò)散器偏轉(zhuǎn)的光束的目標(biāo)位置。
根據(jù)我們?cè)诖藞?chǎng)景中的經(jīng)驗(yàn)和意圖，我們選擇了5 mm的采樣距離。
展開 
VirtualLab運(yùn)用：設(shè)計(jì)和分析GRIN擴(kuò)散器
教程565（1.0）
1.模擬任務(wù)
?本教程將介紹設(shè)計(jì)和分析生成Top Hat圖案的折射率調(diào)制擴(kuò)散器圖層。
?設(shè)計(jì)包括兩個(gè)步驟：
-設(shè)計(jì)相位函數(shù)來生成一個(gè)角譜Top Hat分布。
-基于相位調(diào)制來計(jì)算對(duì)應(yīng)的折射率調(diào)制。
?設(shè)計(jì)相位函數(shù)是基于案例DO.002。在開始設(shè)計(jì)一個(gè)梯度折射率擴(kuò)散器之前，我們迫切地推薦您先閱讀這個(gè)案例。
照明光束參數(shù)
波長(zhǎng)：632.8nm
激光光束直徑（1/e2）：700um
理想輸出場(chǎng)參數(shù)
直徑：1°
分辨率：≤0.03°
效率：>70%
雜散光：<20%
2.設(shè)計(jì)相位函數(shù)
?相位的設(shè)計(jì)請(qǐng)參考會(huì)話編輯器
?Sc563_GRIN_Diffuser_1.seditor和優(yōu)化文檔Sc563_GRIN_Diffuser_2.dp。
?設(shè)計(jì)沒有離散相位級(jí)的phase-only傳輸。
3.計(jì)算GRIN擴(kuò)散器
?GRIN擴(kuò)散器應(yīng)該包含一個(gè)1mm厚度石英玻璃作為基板，和一個(gè)折射率調(diào)制的丙烯酸薄層。
?最大折射率調(diào)制為△n=+0.05。
?最大層厚度如下：
4.計(jì)算折射率調(diào)制
從IFTA優(yōu)化文檔中顯示優(yōu)化的傳輸
?將傳輸相位轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)部，通過函數(shù)Manipulation→Field Quantity Operations→Move→Phase to Real。
?生成正向函數(shù)，通過Manipulation→Amplitude/Real Part Manipulation→Lift Positive函數(shù)。
展開 VirtualLab Fusion應(yīng)用：衍射光束擴(kuò)散器產(chǎn)生LightTrans標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)與分析
衍射擴(kuò)散器可以被設(shè)計(jì)來創(chuàng)建任何圖案。在這里，我們展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建模和仿真這種衍射光學(xué)元件（DOE）并把公司的標(biāo)志投射到一幢大樓上。有不同的方法來生成光的圖案。利用相干激光和衍射擴(kuò)散器元件，可以實(shí)現(xiàn)良好的效率和有趣的光紋理，這將在下面進(jìn)行演示。
之后，我們將使用一個(gè)光闌（綠色矩形），它只傳輸由圖案產(chǎn)生的光，并阻止來自周圍環(huán)境的雜散光。
為了提高對(duì)比度，從而減少所需圖案周圍的散射光，在投影表面的區(qū)域（黑色矩形）中引入了一個(gè)優(yōu)化區(qū)域。
下方的插圖顯示了人們感興趣的各個(gè)領(lǐng)域及其目的。
優(yōu)化區(qū)域
雜散光，效率和全輸出場(chǎng)圖案
完整的設(shè)計(jì)，優(yōu)化函數(shù)和仿真
對(duì)于這個(gè)應(yīng)用，選擇了標(biāo)準(zhǔn)的重疊，產(chǎn)生了一個(gè)自然的，火焰狀的紋理。
根據(jù)主觀評(píng)價(jià)，這是最好的解決方案
2. 更少的重疊→擴(kuò)散器和分束器之間的臨時(shí)外觀
1.
展開 案例分享 | 基于Cradle的飛機(jī)艙內(nèi)新冠病毒擴(kuò)散分析
1，快速
2，簡(jiǎn)單
VirtualLab Fusion應(yīng)用：衍射光束擴(kuò)散器產(chǎn)生LightTrans標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)與分析
摘要
衍射擴(kuò)散器可以被設(shè)計(jì)來創(chuàng)建任何圖案。在這里，我們展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建模和仿真這種衍射光學(xué)元件（DOE）并把公司的標(biāo)志投射到一幢大樓上。有不同的方法來生成光的圖案。利用相干激光和衍射擴(kuò)散器元件，可以實(shí)現(xiàn)良好的效率和有趣的光紋理，這將在下面進(jìn)行演示。
避免0級(jí)衍射產(chǎn)生的影響
為了阻擋0級(jí)衍射，衍射擴(kuò)散器將被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生一個(gè)離軸LightTrans標(biāo)志。
結(jié)果預(yù)覽
光束和圖案條件→設(shè)計(jì)目標(biāo)圖案（DTP）
光束：尺寸評(píng)估
圖案：導(dǎo)入、準(zhǔn)備、預(yù)變形、采樣考慮
15m處的光斑尺寸
擴(kuò)散器元件以創(chuàng)建所需圖案的方式偏轉(zhuǎn)入射光束。分辨率由單個(gè)光束點(diǎn)的大小決定。通過一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)設(shè)置，我們確定可實(shí)現(xiàn)的光斑直徑為≥5毫米。
同時(shí)，我們已經(jīng)可以識(shí)別出哪種束腰還沒有完全進(jìn)入目標(biāo)平面遠(yuǎn)場(chǎng)。
關(guān)于設(shè)計(jì)目標(biāo)模式（DTP）的相關(guān)信息
用于設(shè)計(jì)的迭代傅里葉變換算法（IFTA）用于在準(zhǔn)直光照明的透射函數(shù)平面與k域偏轉(zhuǎn)光方向的相關(guān)目標(biāo)值之間進(jìn)行優(yōu)化。
對(duì)于近軸系統(tǒng)，k域的模式與平行于DOE平面的空間域的模式成正比。
對(duì)于這里提出的設(shè)計(jì)，因此必須在這個(gè)平行平面中定義模式。
這種幾何扭曲的圖案可以很容易地使用另一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)設(shè)置。
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