參數耦合的案例
VirtualLab Fusion 中的參數耦合
摘要
利用VirtualLab Fusion的參數耦合功能可在光學設置中耦合參數。耦合的參數可重新計算系統的其他參數，進而自動保持系統參數間的關系。因此，參數耦合功能使用戶可以參數設置復雜的依存關系。例如，在此示例中，我們使用參數耦合來確保用戶編程的傾斜光柵介質的z軸擴展長度與包含該結構的結構化層的厚度一致性。
2. 參數運行的初始化
我們希望鏈接光學系統的兩個參數，以便它們自動取相同的值。
為此，我們使用VirtualLab的參數耦合功能。
3. 設置參數耦合
4. 選擇參數相關
5. 配置參數的耦合
? 選擇參數后，必須設置控制耦合的代碼段。
? 通過單擊“編輯”，將打開源代碼編輯器。
源代碼標簽包含以下三部分：
1. 源代碼(中心區域)
2. 全局變量/參數(右側上端)
3. 選擇系統參數(右側底端)
6. 參數耦合的一般示例
? 通常，利用代碼字典讀取所選參數并將其保存到變量（第4行）。
? 之后，該值可以用作另一個參數的輸出，或在其計算中發揮作用，例如double（第7行）
7. 全局參數的定義
? 此特定示例有助于定義一個新的全局變量，該變量隨后會出現在參數耦合窗口中。
? 這可以在“全局參數”選項卡中完成。
? 該變量可為不同的類型，并具有不同的物理量。
8. 參數耦合的特殊示例
? 在此示例中，全局變量用于將其值返回給系統的兩個選定參數。
展開 VirtualLab Fusion中的參數耦合
摘要
VirtualLab Fusion的參數耦合功能允許在光學設置中耦合參數。這些值還可用于重新計算系統的其他參數，以便自動保持它們之間的某種關系。因此，此功能允許用戶為這些參數建立復雜的依賴關系。例如，在本例中，我們使用參數耦合來確保用戶編程的傾斜光柵介質的z方向延伸與包含該介質的結構層的厚度一致。
目標任務
我們希望將光學系統的兩個參數連接起來，以便它們自動取相同的值。為此，使用了VirtualLab的參數耦合特性。
設置參數耦合
選擇相關參數
單擊“下一步”，將顯示一個表格，其中包含當前光學設置的所有參數。
請選擇必要計算相關的所有參數。例如，在這種情況下選擇參數“Z Extension”和“Distance”。
配置參數的耦合
選擇參數后，必須設置控制耦合的代碼段。單擊“Edit”（編輯）打開源代碼編輯器。
配置參數的耦合
配置參數的耦合
定義全局變量
參數耦合的特殊示例
參數耦合的特殊示例
設置參數耦合計算器的最終參數
展開 VirtualLab Fusion中的參數耦合
摘要
VirtualLab的參數耦合功能可以耦合任意光學設置的每個參數。 此外，這些值可用于重新計算其他參數。因此該功能允許創建這些參數之間非常復雜的關系。 例如，當光學系統的特定參數在變化或優化過程中具有固定的關系時，參數耦合將很有幫助。
設置參數耦合
? 為了使用VirtualLab的參數耦合功能，請為給定的光學設置激活選項“使用參數耦合”（“Use Parameter Coupling”）。
? 然后，“編輯參數耦合”(“Edit Parameter Coupling”)按鈕將變為可用。
? 單擊“編輯參數耦合”按鈕，將出現參數耦合向導。
選擇相關參數
? 單擊“下一步”（“Next”），將顯示一個表格，其中包含當前光學設置的所有參數。
? 請選擇所有參數進行耦合和必要的計算。 例如，選擇光柵界面的參數“ ZExtension”和“Distance”。
源代碼編輯器
? 選擇參數后，必須設置控制耦合的代碼段。
? 單擊“編輯（“Edit”），將打開源代碼編輯器。
源代碼編輯器
?源代碼選項卡包含三個區域：
?源代碼（中心區域）（1）
?全局變量各參數（右上方區域）（2）
?選擇的系統參數（右下）（3）。
參數耦合的一般示例
?通常，必須從目錄中讀取所選參數并將其保存到變量（第4行）。
?之后，該值可用作另一個參數的輸出，并進一步進行計算，例如 doubled雙倍（第7行）。
全局參數的定義
?在此特定示例中，定義一個新的全局變量很有幫助，該變量隨后會出現在參數耦合窗口中。
展開 [VirtualLab] VirtualLab Fusion中的參數耦合
摘要
VirtualLab的參數耦合功能可以耦合任意光學設置的每個參數。 此外，這些值可用于重新計算其他參數。因此該功能允許創建這些參數之間非常復雜的關系。 例如，當光學系統的特定參數在變化或優化過程中具有固定的關系時，參數耦合將很有幫助。
設置參數耦合
? 為了使用VirtualLab的參數耦合功能，請為給定的光學設置激活選項“使用參數耦合”（“Use Parameter Coupling”）。
? 然后，“編輯參數耦合”(“Edit Parameter Coupling”)按鈕將變為可用。
? 單擊“編輯參數耦合”按鈕，將出現參數耦合向導。
選擇相關參數
? 單擊“下一步”（“Next”），將顯示一個表格，其中包含當前光學設置的所有參數。
? 請選擇所有參數進行耦合和必要的計算。 例如，選擇光柵界面的參數“ ZExtension”和“Distance”。
源代碼編輯器
? 選擇參數后，必須設置控制耦合的代碼段。
? 單擊“編輯（“Edit”），將打開源代碼編輯器。
源代碼編輯器
?源代碼選項卡包含三個區域：
?源代碼（中心區域）（1）
?全局變量各參數（右上方區域）（2）
?選擇的系統參數（右下）（3）。
參數耦合的一般示例
?通常，必須從目錄中讀取所選參數并將其保存到變量（第4行）。
?之后，該值可用作另一個參數的輸出，并進一步進行計算，例如 doubled雙倍（第7行）。
展開 
VirtualLab Fusion中的參數耦合
摘要
VirtualLab Fusion的參數耦合功能允許在光學設置中耦合參數。這些值還可用于重新計算系統的其他參數，以便自動保持它們之間的某種關系。因此，此功能允許用戶為這些參數建立復雜的依賴關系。例如，在本例中，我們使用參數耦合來確保用戶編程的傾斜光柵介質的z方向延伸與包含該介質的結構層的厚度一致。
目標任務
我們希望將光學系統的兩個參數連接起來，以便它們自動取相同的值。為此，使用了VirtualLab的參數耦合特性。
設置參數耦合
選擇相關參數
單擊“下一步”，將顯示一個表格，其中包含當前光學設置的所有參數。
請選擇必要計算相關的所有參數。例如，在這種情況下選擇參數“Z Extension”和“Distance”。
配置參數的耦合
選擇參數后，必須設置控制耦合的代碼段。單擊“Edit”（編輯）打開源代碼編輯器。
配置參數的耦合
配置參數的耦合
定義全局變量
參數耦合的特殊示例
參數耦合的特殊示例
設置參數耦合計算器的最終參數
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摘要
VirtualLab Fusion的參數耦合功能允許在光學設置中耦合參數。這些值還可用于重新計算系統的其他參數，以便自動保持它們之間的某種關系。因此，此功能允許用戶為這些參數建立復雜的依賴關系。例如，在本例中，我們使用參數耦合來確保用戶編程的傾斜光柵介質的z方向延伸與包含該介質的結構層的厚度一致。
目標任務
我們希望將光學系統的兩個參數連接起來，以便它們自動取相同的值。為此，使用了VirtualLab的參數耦合特性。
設置參數耦合
選擇相關參數
單擊“下一步”，將顯示一個表格，其中包含當前光學設置的所有參數。
請選擇必要計算相關的所有參數。例如，在這種情況下選擇參數“Z Extension”和“Distance”。
配置參數的耦合
選擇參數后，必須設置控制耦合的代碼段。單擊“Edit”（編輯）打開源代碼編輯器。
配置參數的耦合
配置參數的耦合
定義全局變量
參數耦合的特殊示例
參數耦合的特殊示例
設置參數耦合計算器的最終參數
展開 VirtualLab Fusion中的參數耦合
VirtualLab的參數耦合功能可以耦合任意光學設置的每個參數。 此外，這些值可用于重新計算其他參數。因此該功能允許創建這些參數之間非常復雜的關系。 例如，當光學系統的特定參數在變化或優化過程中具有固定的關系時，參數耦合將很有幫助。
摘要
陳海生團隊：跨聲速軸流壓縮機動靜葉彎參數耦合關系
考慮到動葉的積疊參數發生變化后，馬赫數、氣流出口角、尾跡等氣動參數等也會隨之發生變化，影響下游的靜葉流場，本文選取NASA Stage35為原型葉片，通過數值方法研究動葉與靜葉的彎參數耦合關系。
正交試驗設計是一種多因數多水平優化問題的科學方法，具有正交性、可比性，能夠大幅減少試驗次數。考慮到本研究參數多及正交試驗設計的優點，本文采用正交試驗法，以增加失速裕度、峰值效率和最大壓比作為優化目標，以動葉彎角/高、靜葉彎角/高作為試驗因素進行方案設計，研究動靜葉彎參數的耦合關系。
1 研究對象及數值計算方法
1.1 研究對象
為研究動葉及靜葉的彎參數耦合關系，以NASA Stage35為原型，在其他參數不變的前提下，通過修改動靜葉彎參數設計一系列不同彎角和彎高的彎葉片結構。
NASA Stage35是美國國家航天航空局Lewis研究中心研發的跨聲速級低展弦比進口級之一。其設計參數見表1。
表1 NASA Stage35設計參數
本研究中采用1998年Sasaki等對彎葉片的定義，即當葉片積疊線彎曲方向垂直于葉片弦線方向時，稱為彎葉片，如圖1所示。當壓力面與輪轂成銳角時，稱為前彎；當壓力面與輪轂成鈍角時，稱為后彎。定義彎葉片的積疊曲線由1條直線和1條具有3個控制點的二階Bezier曲線組成。
展開 閃耀光柵的Littrow配置
建模任務
VirtualLab Fusion中的參數耦合特性可以幫助配置系統，使光柵和探測器都根據Littrow自動定位。
光源
?基模高斯光束
?小發散度(半角div. 0.005 deg)
?波長 488 nm
Littrow配置
?所謂的“Littrow”結構是一種光柵定向的特殊設置，目的是確保反射的一階衍射角(R1)等于入射光束。
?空氣中反射的光柵方程：
其中??、??、??分別表示入射角、衍射角和衍射階數。
?為了得到第一反射階的衍射角，它等于入射角，光柵方程就變成：
?因此，利用入射光束的波長和光柵的周期可以計算出光柵的旋轉角度(Littrow角)：
系統構建模塊-光源和組件
使用參數耦合
這個光學設置已經建立使用參數耦合特性，這允許用戶可以通過編程連接系統的多個參數和變量。
在這種情況下，光柵的旋轉，以及兩個探測器的方向和位置(一個是0階的R0，另一個是1階的R1，都是反射)將通過參數耦合自動確定。
0階(R0)光柵定位探測器的旋轉
在VirtualLab Fusion中旋轉光學系統中的一個元件時，默認的反射通道(與光柵的0階重合)將被分配一個符合斯涅爾定律的坐標系。
1階反射探測器的定位(R1)
R1探測器定位步驟：繞y軸旋轉-2θ
沿著x方向移動探測器，ΔxR1
沿著z方向移動探測器，ΔzR1
位置自動配置
通過可編程參數耦合，VirtualLab可以自動完成光柵的旋轉和探測器R0和R1的定位。
展開 諧振波導光柵
在下面的示例中，參數耦合特性用于以相對的方式定義所研究的參數。此外，還計算了光柵結構內部的諧振模式，以研究這種器件的工作原理。
VirtualLab Fusion中參數的耦合
我們在VirtualLab Fusion中應用傅里葉模態法（FMM）嚴格分析諧振波導光柵。
VirtualLab Fusion的參數耦合特性可以用來定義任意光學設置中不同參數的耦合，這有助于在這些參數之間創建復雜的函數關系。
F-Theta物鏡激光掃描系統的性能分析
file: LSC.0002_LaserScanning_F-ThetaObjective_02_ScanningProcedureAngles.run
反射鏡傾斜和入射掃描角Theta之間的非線性關系
? 為了更好地說明反射鏡X和Y傾斜角和入射掃描角Theta之間的非線性關系，執行相似的參數運行（此過程中沒有使用掃描光學原價n）（參見下圖）。
? 這種非線性特性是由三維反射定律和兩個掃描維度分離的反射鏡引起的。
? 因此，探測器的位置位于一個非等距網格上。
? 為了生成一個等距網格，必須使用3D反射定律來解析地補償非線性。
file used: LSC.0002_LaserScanning_F-ThetaObjective_03_NonLinearBehavior.run
補償反射鏡傾斜和目標平面上光斑位置之間的非線性關系
? 上一個幻燈片，我們已經看到了反射鏡傾斜和目標平面上光斑位置之間的一個非線性關系。在下面我們將使用VirtualLab的參數耦合（Parameter Coupling）工具來補償非線性關系。
在F-Theta物鏡焦平面上，光束的橫向位置線性依賴于球形入射角Theta（θ）和有效焦距（EFL）。
? 理想的球入射角Theta和Phi可以由探測器平面上的光束理想橫向位置(x,y)計算得到。
通過參數耦合進行系統調整
? 如前面的掃描過程所示，反射鏡傾斜和探測器平面上點位置之間的非線性關系可以由參數耦合中補償。
? 因此，對于某點的位置，掃描鏡的方向可使用三維反射定律來計算。
? 使用參數耦合工具，系統可根據三維反射定律來進行調整。
展開 
[NEWSLETTER] 諧振波導光柵
在下面的示例中，參數耦合特性用于以相對的方式定義所研究的參數。此外，還計算了光柵結構內部的諧振模式，以研究這種器件的工作原理。
諧振波導光柵的嚴格分析
我們在VirtualLab Fusion中應用傅里葉模態法（FMM）嚴格分析諧振波導光柵。
VirtualLab Fusion中參數的耦合
VirtualLab Fusion的參數耦合特性可以用來定義任意光學設置中不同參數的耦合，這有助于在這些參數之間創建復雜的函數關系。
For more information send a message to: support@infotek.com.cn /support@infocrops.com
展開 VirtualLab Fusion：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
通過參數耦合進行系統調整
? 對于一維掃描過程，使用參數耦合工具。
? 掃描鏡Y的絕對方位角是自動設置為期望輸入掃描角。
1. 用戶輸入掃描透鏡期望的輸入掃描角度
2. 系統參數
3. 輸入變量
4. 源代碼編輯器（腳本定義）
離軸25o的3D光線追跡分析
場曲和畸變探測器
通過尋找焦點位置工具（Find Focus Position Tool），場曲和畸變探測器可以測量3D焦點位置，且光束位置依賴于在掃描光學之前的球形輸入角θ的在屏幕上的測量光束位置。
因此，必須通過參數耦合工具給探測器提供θ的輸入角。
執行掃描過程
對于掃描過程角度θ，通過參數耦合工具來設置掃描鏡，沿著y軸從1°到25°掃描，步長為1°。
只有沿著y軸掃描，弧矢焦點由x方向的光斑尺寸決定，子午焦點由y方向的光斑尺寸決定（后面將會介紹弧矢和子午平面）。
從參數運行文檔，可以繪制場曲圖和畸變圖。
使用一維數值數據陣列多重圖表模式將子午(1)和弧矢(2)場曲和畸變數據結合在一起。
場曲
通過光線束的焦點到探測器的間隔?z，沿z軸來測量場曲 。
因此，在兩個分離的平面，焦點是通過（RMS spot radii）均方根半徑確定：子午和弧矢平面。其如下圖的一個成像光學系統所示，類似于激光系統。
對于一個平面成像面，這是測量離軸光束的離焦的一個標準。完美的圖像應位于曲面而不是一個平面。對于一個激光掃描系統，這一點是必須考慮的。
場曲率
下圖在顯示了子午面和弧矢面的場曲。
從結果上看，沿z軸測量場曲率，弧矢場曲要小于子午場曲。
展開 VirtualLab運用：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
通過參數耦合進行系統調整
?對于一維掃描過程，使用參數耦合工具。
?掃描鏡Y的絕對方位角是自動設置為期望輸入掃描角。
1.用戶輸入掃描透鏡期望的輸入掃描角度
2.系統參數
3.輸入變量
4.源代碼編輯器（腳本定義）
離軸25o的3D光線追跡分析
場曲和畸變探測器
通過尋找焦點位置工具（Find Focus Position Tool），場曲和畸變探測器可以測量3D焦點位置，且光束位置依賴于在掃描光學之前的球形輸入角θ的在屏幕上的測量光束位置。
因此，必須通過參數耦合工具給探測器提供θ的輸入角。
執行掃描過程
對于掃描過程角度θ，通過參數耦合工具來設置掃描鏡，沿著y軸從1°到25°掃描，步長為1°。
只有沿著y軸掃描，弧矢焦點由x方向的光斑尺寸決定，子午焦點由y方向的光斑尺寸決定（后面將會介紹弧矢和子午平面）。
從參數運行文檔，可以繪制場曲圖和畸變圖。
使用一維數值數據陣列多重圖表模式將子午(1)和弧矢(2)場曲和畸變數據結合在一起。
場曲
通過光線束的焦點到探測器的間隔?z，沿z軸來測量場曲 。
因此，在兩個分離的平面，焦點是通過（RMS spot radii）均方根半徑確定：子午和弧矢平面。其如下圖的一個成像光學系統所示，類似于激光系統。
對于一個平面成像面，這是測量離軸光束的離焦的一個標準。完美的圖像應位于曲面而不是一個平面。對于一個激光掃描系統，這一點是必須考慮的。
場曲率
下圖在顯示了子午面和弧矢面的場曲。
從結果上看，沿z軸測量場曲率，弧矢場曲要小于子午場曲。
展開 基于VirtualLab Fusion的多光源仿真
多光源的配置
多光源的配置
使用參數耦合鏈接參數
使用參數耦合鏈接參數-位置
多光源仿真實例
加色（光）原色的模擬
相干效應的模擬
文件信息
