干涉分析的案例
干涉分析應用難題多？OAS勞埃德干涉案例來助力
勞埃德干涉實驗案例分析
簡介
在光學領域，光的波動性是核心特性之一，而勞埃德干涉實驗作為驗證光的波動性的經典實驗，具有不可替代的地位。該實驗通過巧妙的裝置設計，使光產生明顯的干涉現象，直觀地展現了光的波動本質。OAS 軟件能夠幫助設計者更好地理解干涉儀的工作原理，優化結構參數，提高干涉儀的性能。
案例設置與操作
光源參數配置
在本次基于 OAS 軟件的勞埃德干涉實驗模擬中，為了精準復現實驗場景，對光源參數進行了精心設置。所采用的光源為一束腰半徑為 1mm 的光束，其波長設定為 0.8μm。這一參數設置既符合實驗對光源特性的基本要求，又能為后續的模擬結果分析提供清晰、可辨識的干涉現象基礎。
實驗裝置模擬
OAS 軟件憑借其強大的建模功能，能夠準確模擬勞埃德干涉實驗的裝置結構。在軟件中，按照實驗的經典裝置布局，構建了包括光源、反射鏡、探測器等關鍵組件的虛擬實驗系統，確保各組件的相對位置和光學特性與實際實驗保持一致，為后續的光束追跡和干涉現象模擬提供了可靠的模型基礎。
光束追跡
在完成實驗裝置和光源參數的設置后，利用 OAS 軟件的光束追跡功能對光束的傳播路徑進行模擬。軟件能夠精準計算光束在傳播過程中與各光學組件的相互作用，包括在反射鏡上的反射等過程，并且會計算光線到達在探測面上時的光程及相互間的光程差。按照光的傳播規律，準確追蹤每一條光線的軌跡，為干涉條紋的形成提供了精確的光線傳播數據支持。
勞埃德干涉的三維追跡圖
勞埃德干涉的探測器結果圖
總結
通過 OAS 軟件對勞埃德干涉實驗的模擬，不僅直觀地展示了干涉現象的基本原理，更為相關的光學研究和應用提供了有力的工具支持。
展開 干涉圖分析 | OPTALIX
干涉圖分析
可以從系統波前計算合成乾涉圖，該系統模擬在干涉測試設置中獲得的結果。考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際製造系統的預期結果。
不包含在OpTaliX-LT中
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干涉儀中平臺樣品的衍射效應 — 通過使用Virtuallab Fusion中的分布式進行計算分析
摘要
干涉測量裝置可用于樣品的研究。在此用例中，我們用邁克爾遜干涉儀分析一個平臺樣品。該分析是針對一組500個不同波長進行的。整個模擬時間將接近一個小時。通過使用VirtualLab Fusion中的分布式計算技術，在6臺多核PC機上使用24個客戶端網絡，可以將仿真時間縮短到4分鐘以內。
基本模擬任務
基本任務集合：波長
使用分布式計算的集合模擬
概述模擬時間
節省93%的計算時間?。。?文件信息
光 · 學堂 | VirtualLab Fusion干涉檢測技術|干涉原理分析及光學系統建模 2026/6/23-24（上海場）
對計量系統的分析不可避免地需要考慮物理光學效應(相干、偏振、干涉、行射等)，以產生現實、充分的結果。VirtualLab Fusion為這種分析提供了必要的工具，利用快速物理光學理論來促進快速仿真。
干涉系統被廣泛地應用于光學測量和光學檢測等領域。對這類系統工作原理的討論必須要結合物理光學的知識，如光的電磁場表示、光的波動性、光場的疊加等。顯微系統也是組成光學測量的一個重要組成部分，課程內容中也涵蓋了高NA系統，微觀與宏觀相結合的完整系統仿真如晶圓檢測系統，摩爾紋系統等。該課程無需軟件基礎。
課程大綱
1
VirtualLab Fusion軟件介紹
光之數字模型平臺原理介紹
電磁場的表達形式
VirtualLab Fusion用戶界面的基礎操作
2
基礎知識簡介
干涉發生的條件
楊氏雙縫干涉實驗特性
激光邁克爾遜干涉--非序列追跡和參數掃描功能介紹
3
干涉測量系統建模
利用FP腔研究鈉原子D線光譜
光學相干層析掃描系統
Inces - Gaussian光束產生渦旋陣列激光光束的觀測
利用剪切干涉法的準直測量
基于菲索干涉儀的面型檢測
Mirau干涉儀
基于零位檢測的CGH設計
4
微觀與宏觀結合的完整系統仿真
結構光照明的顯微鏡系統
用于微結構晶圓檢測的光學系統
摩爾紋的仿真
展開 
OpTaliX | 干涉圖分析
可以從系統波前計算合成干涉圖，該系統模擬在干涉測試設置中獲得的結果。
考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際制造系統的預期結果。產生干涉圖的波前顯示在圖的右側。
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聯合光學科技有限公司是一家專業的光學產品與軟件研發、銷售及技術咨詢服務的公司。涉及領域包括幾何光學，物理光學等方面的模擬和仿真，已蛻變為一家國際化的高科技專業技術服務公司。為廣大客戶提供全方位的光學軟件產品服務和專業化的軟件課程培訓。
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展開 OpTalix干涉圖分析
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OpTalix干涉圖分析
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展開 使用初始條件分析避免齒輪幾何干涉
在進行齒輪建模過程中，要求一對齒輪副的兩個齒輪幾何體之間不能存在干涉，否則會引起齒輪副嚙合不平穩、沖擊載荷大等問題，如下圖所示。
干涉導致的齒輪嚙合力非常大，使齒輪運行不穩定。
為了避免這個問題，在Simpack中進行齒輪建模時一般都需要手工把齒輪幾何體的位置確定，使幾何體之間不干涉，主要有以下兩種方法：
（1） 修改齒輪幾何體位置
在齒輪幾何體建模屬性對話框中，修改Initial gearangle參數的值，實現兩個齒輪不干涉。
（2） 修改齒輪鉸接的初始位置
通過設置齒輪鉸接（通常是旋轉鉸接）的Pos.值，使該齒輪部件旋轉一定角度，實現兩個齒輪幾何體之間不干涉狀態。
可以看出上述兩種方法都需要手工輸入精確的角度位置值，如果是直齒輪，肉眼很容易判斷還比較容易，對于斜齒輪、錐齒輪等，很難通過肉眼識別來輸入準確的數值。
為了解決初始條件這類的問題，Simpack 2018x新增加了initial Condition初始條件功能。支持Marker、Connection、Spring/Damper、Gear、Shaft等類型的初始條件分析。
對于齒輪模型，要求選擇類型是Gear。支持Gear Primitives和Gear Force Element兩種輸入類型。
按照兩種方式，分別輸入相應的參數，如下圖所示。這兩種方式的功能和結果是完全相同的。
點擊上面對話框中的Apply Initial Condition按鈕，或者點擊求解器工具欄上的按鈕，進行初始條件分析。
分析結果，原來干涉的齒輪幾何體自動調整為不干涉的齒輪幾何體狀態。
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可以從系統波前計算合成干涉圖，該系統模擬在干涉測試設置中獲得的結果。
考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際制造系統的預期結果。產生干涉圖的波前顯示在圖的右側。
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展開 保持力分析-干涉裝配的端子
?裝配到位后，HVIL公端子的過盈配合的干涉區域，使HVIL公端子與內塑料殼之間產生了保持力。
?仿真過程：
舊HVIL公端子，裝配到位后，計算HVIL公端子拔出內塑料殼的力，即為HVIL公端子的保持力或止退保持力。(到達Break strain0.03變形點時，視為變形過大，位置保持失效）。
新HVIL公端子，裝配到位后，計算HVIL公端子拔出內塑料殼的力
材料：
塑料材料 拉伸強度8600MPA，拉伸強度120MPA，Break strain 0.03
仿真結果-舊端子：
?舊端子達到Break Strain點0.03時，其保持力為2*13.5=27N.
?測試結果為25N左右。 ?此時，最大應力為261MPA。
仿真結果-新端子
?新端子到達Break Strain點0.03時，其應變分別為0.030557，0.030391. ?最大應力分別為259MPAA和259.39MPA
?新端子達到Break Strain點0.03時，其保持力為2*（12.7+20）=65.4N. ?實際測試，保持力都在60N+。
仿真總結：
舊端子仿真出的保持力為27N，實際測試25N左右。
新端子仿真出的保持力在65.4N，實際測試60N+。
故此仿真方法可行，結果可靠。
展開 
邁克爾遜干涉儀中的相干測量——在VirtualLab Fusion中使用分布式計算進行分析
摘要
該用例將多色光源（24個波長）與邁克爾遜干涉儀設置中的反射鏡位置（121個位置）的參數掃描相結合。由此產生2904個基本模擬，其中每個模擬在標準計算機上只需不到一秒鐘的時間。
如果沒有分布式計算，整個集合需要46?分55?秒。在由六個本地多核PC組成的網絡中，分布式計算由25個客戶端執行，CPU時間減少到2?分50?秒。
基本仿真任務
基本任務集合：波長
基本任務集合：多重結構
使用分布式計算的集合仿真
對以下各項進行基本模擬：
?121種不同配置
?光譜中的24個波長采樣
——>基礎仿真任務2904項
由于單個基本模擬僅需約0.9秒，因此將所有波長組合在一個模擬任務中并通過使用分布式計算僅計算變化距離的結果更有效（121步）。這減少了不必要的計算。
使用分布式計算的集合模擬
模擬時間概述
文件信息
展開 干涉條紋分析缺可靠工具？OAS 軟件馬赫曾德案例解難題
從觀測結果來看，干涉條紋呈現出均勻的平行等間距分布，符合馬赫曾德干涉儀在理想條件下的干涉特性，驗證了本次光路設置的合理性與準確性。此外，通過軟件的數據分析功能，還可對干涉條紋的間距、對比度等參數進行定量測量，若需進一步研究外界因素（如溫度、振動）對干涉條紋的影響，可在軟件中添加相應的擾動模型，開展更貼近實際應用場景的仿真分析。
馬赫曾德干涉儀-Y的三維追跡圖
馬赫曾德干涉儀-Y的探測器結果圖
總結
OAS 光學軟件憑借直觀的界面操作、精準的光學計算模型與豐富的結果分析功能，為馬赫曾德干涉儀等光學系統的仿真提供了高效工具。無論是基礎光學實驗教學，還是復雜光學設備的研發設計，均可借助該軟件降低實驗成本、縮短研發周期。
展開 白光干涉相干性測量 - 在VirtualLab Fusion中利用分布式計算分析
摘要
本用例以眾所周知的邁克爾遜干涉儀為例，展示了分布式計算的能力。多色光源與干涉測量裝置的一個位置掃描的反射鏡相結合，以執行詳細的相干測量。使用具有六個本地多核PC組成的網絡分布式計算，所得到的2,904個基本模擬的模擬時間可以從一個多小時顯著減少到不到3分鐘。
模擬任務
基本模擬任務
基本任務集合#1：波長
基本任務集合#2：反射鏡位置
使用分布式計算進行模擬
在本例中，在基本模擬任務中有兩個獨立的參數變化：
?光譜中的24個波長采樣
?121個不同反射鏡位置
? 總共2904個基本模擬任務
由于單個基本模擬(單個波長和反射鏡位置)只需要大約0.9秒，因此將一些基本模擬組合起來并在DC客戶端上模擬集合會更有效。因此，所有波長組合在一個單一的模擬(在光源中配置光譜)，帶有DC的Parameter Run用來建模不同的反射鏡位置。與在一次Parameter Run中建模所有2904個任務相比，此策略減少了不必要的開銷。
組合所有波長的基本任務
使用分布式計算
Parameter Run用于改變反射鏡位置，從而允許將各種迭代分發到網絡中的計算機。為了啟用分布式計算，只需導航到相應的選項卡并配置可用計算機和客戶端的數量，然后像往常一樣啟動模擬，將數據傳輸到客戶端和收集結果都是自動完成的(與本地執行參數掃描的方式相同)。
基于分布式計算的模擬
模擬時間比較
展開 [VirtualLab] 白光干涉相干性測量 - 在VirtualLab Fusion中利用分布式計算分析
摘要
本用例以眾所周知的邁克爾遜干涉儀為例，展示了分布式計算的能力。多色光源與干涉測量裝置的一個位置掃描的反射鏡相結合，以執行詳細的相干測量。使用具有六個本地多核PC組成的網絡分布式計算，所得到的2,904個基本模擬的模擬時間可以從一個多小時顯著減少到不到3分鐘。
模擬任務
基本模擬任務
基本任務集合#1：波長
基本任務集合#2：反射鏡位置
使用分布式計算進行模擬
在本例中，在基本模擬任務中有兩個獨立的參數變化：
? 光譜中的24個波長采樣
? 121個不同反射鏡位置
? 總共2904個基本模擬任務
由于單個基本模擬(單個波長和反射鏡位置)只需要大約0.9秒，因此將一些基本模擬組合起來并在DC客戶端上模擬集合會更有效。因此，所有波長組合在一個單一的模擬(在光源中配置光譜)，帶有DC的Parameter Run用來建模不同的反射鏡位置。與在一次Parameter Run中建模所有2904個任務相比，此策略減少了不必要的開銷。
組合所有波長的基本任務
使用分布式計算
Parameter Run用于改變反射鏡位置，從而允許將各種迭代分發到網絡中的計算機。為了啟用分布式計算，只需導航到相應的選項卡并配置可用計算機和客戶端的數量，然后像往常一樣啟動模擬，將數據傳輸到客戶端和收集結果都是自動完成的(與本地執行參數掃描的方式相同)。
基于分布式計算的模擬
模擬時間比較
展開 