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關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-05

天文光學工程的實例教程
施密特-卡塞格林望遠鏡
為了展示VirtualLab Fusion在天文光學領域的潛力,本次我們重點介紹了以下兩個案例:第一個是著名的施密特-卡塞格林望遠鏡的完整模型,包括對施密特板效應的討論。在第二個案例中,我們根據L.Clermont等人的工作“用于自適應光學系統的激光引導星設計”,模擬了激光導星的不同無焦系統。
為了分析此類系統的性能,快速物理光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion為光學工程師提供了多種工具,從基于光線追跡的快速系統可視化到光的全電磁物理光學傳播,包括衍射現象。
對天文現象的系統觀測是最古老的光學形式之一。隨著時間的推移,越來越先進的望遠鏡和其他相關光學設備已經被開發出來,讓科學家們能夠更深入地了解我們的星系和宇宙。
利用快速物理光學軟件VirtualLab Fusion,我們演示了用于生成激光引導星的無焦系統的分析,并進一步優化了系統以控制人造恒星的大小。
展開 施工難點:
一是克服土方開挖底標高復雜的難點,針對墊層下有大量的地源熱泵地埋管,上海建工七建集團采用BIM模擬土方分塊開挖方案;
二是面對基坑面積大、作業面廣等管理難點,為確保基坑穩定而坑邊道路限制停車,采取有效措施應對材料運輸和混凝土泵車攪拌車停位困難;
三是由于本工程底板承臺多結構形式復雜,對鋼筋綁扎帶來了較大的難度,通過鋼筋翻樣的準確配料,確保了鋼筋綁扎的順利完成,同時也確保了工程節點目標的正常推進。
由于天文館結構設計均為異形,主體結構由球幕影院、倒穹頂、大懸挑圓弧、核心筒幾個主要部位組成,均為不規則的異形結構,附屬建筑的設計也均以圓弧、球體等異形結構為主,給設計和施工都帶來了較大挑戰。
為此,設計全過程采用BIM技術,對建筑模型及所攜帶的相關信息進行全方位、多角度、各層次的處理,使得工程建設的設計、施工、運維由傳統的2D向3D轉變,設計和施工水平都顯著提高。
上海天文館將地源熱泵、太陽能利用技術、照明控制系統、雨水收集利用、高效節水器具等多項節能技術集成運用。同時結合天文館教育屬性的考慮,將建筑節能技術的應用通過展示手段融入展教內容,從而使得建成后的上海天文館成為大型公共綠色建筑的示范工程。
來源:筑龍bim
展開 對天文現象的系統觀測是最古老的光學形式之一。隨著時間的推移,越來越先進的望遠鏡和其他相關光學設備已經被開發出來,讓科學家們能夠更深入地了解我們的星系和宇宙。
為了分析此類系統的性能,快速物理光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion為光學工程師提供了多種工具,從基于光線追跡的快速系統可視化到光的全電磁物理光學傳播,包括衍射現象。
為了展示VirtualLab Fusion在天文光學領域的潛力,本次我們重點介紹了以下兩個案例:第一個是著名的施密特-卡塞格林望遠鏡的完整模型,包括對施密特板效應的討論。在第二個案例中,我們根據L.Clermont等人的工作“用于自適應光學系統的激光引導星設計”,模擬了激光導星的不同無焦系統。
施密特-卡塞格林望遠鏡
該案例展示了使用VirtualLab Fusion對Schmidt-Cassegrain望遠鏡系統的模擬。同時還研究了樣品系統中的像差效應。
激光導星的無焦系統
利用快速物理光學軟件VirtualLab Fusion,我們演示了用于生成激光引導星的無焦系統的分析,并進一步優化了系統以控制人造恒星的大小。
展開 JCMsuite是一款來自德國JCMwave公司、最適于復雜納米光學系統的仿真和設計軟件。它利用最先進的技術,為光學、連續介質力學和熱傳導問題提供快速準確的數值求解。它提供易用的腳本環境、可集成分析工具(如MATLAB、Python等)、機器學習優化技術等功能。”
JCMsuite是一款功能強大且靈活的仿真計算軟件,最適于復雜納米光學系統的仿真和設計。它利用最先進的技術,為光學、連續介質力學和熱傳導問題提供快速準確的數值求解。JCMsuite為您提供易用的腳本環境使用界面,并能完全集成在數據分析工具包中,且通過最新的機器學習技術優化您的光學系統。
01
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復雜光學系統的仿真
JCMsuite是一個完整且易用的有限元計算軟件,用于計算復雜納米光學系統中的電磁波、彈性和熱傳導。 基于數學和計算科學理論,JCMsuite擁有極短的計算時間、緊湊的數據空間需求和高度可靠性。
02
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分析和優化
JCMsuite包含用于高效地分析和優化納米光學器件或其他光學系統特性的工具。高級的機器學習技術可以有效地搜尋最佳設計,并顯著縮短開發時間。
03
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JCMsuite技術
JCMsuite是基于先進的數學方法和計算科學技術。它利用有限元方法(FEM)的強大功能和靈活性來實現快速準確的仿真計算,并使用最新的機器學習技術來優化復雜的光學系統。
1、CAD和網格劃分工具
JCMsuite幾何創建和網格劃分工具專門用于光子應用。
形狀和幾何形狀:可以使用線性或彎曲單元創建各種CAD幾何圖形,例如2D和3D基元、擠出、圓角形狀和自由形狀等。
展開 在實際設計當中“最好的”、“成像質量最優化的”未必就是實際工程實現“最合適”的系統。從工程設計的角度看,一個成功的設計系統往往并不是選用最高精尖的技術手段和材質完成系統設計,而是以能夠完成設計要求、成本最低為指導原則的。設計結果體現使用要求的成像質量評價問題極為重要,它需要設計人員不斷摸索實踐,涉獵相關邊緣學科,培養系統工程思維。
總而言之,光學鏡頭是由一系列透鏡單元組合而成的,其設計是極具創造力的工作,設計人員必須基于經驗和敏銳的洞察力來了解各種各樣光學象差的特性。據了解,現代光學鏡頭的設計是可以用來挑戰膠片顆粒的極限的。透鏡從理論上講可以有效地集中光線,可以制成完美無缺的光學鏡片,但理想化的完美鏡片實際上至今尚未被設計成功,因為在實際生產時,限于材料和條件因素,制造出來的光學鏡片并不能達到完全理想的狀態,多少會存在偏差現象。
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施密特-卡塞格林望遠鏡
為了展示VirtualLab Fusion在天文光學領域的潛力,本次我們重點介紹了以下兩個案例:第一個是著名的施密特-卡塞格林望遠鏡的完整模型,包括對施密特板效應的討論。在第二個案例中,我們根據L.Clermont等人的工作“用于自適應光學系統的激光引導星設計”,模擬了激光導星的不同無焦系統
JCMsuite是一款來自德國JCMwave公司、最適于復雜納米光學系統的仿真和設計軟件。它利用最先進的技術,為光學、連續介質力學和熱傳導問題提供快速準確的數值求解。它提供易用的腳本環境、可集成分析工具(如MATLAB、Python等)、機器學習優化技術等功能。”
JCMsuite是一款功能強大且靈活的仿真計算軟件,最適于復雜納米光學系統的仿真和設計。它利用最先進的技術,為光學、
(GPU光線追跡和分析)> 支持的功能
概要
實體分析
表面分析
探測器實體
方向分析實體
結果節點分析
膜層
分布計算
幾何體
表面
表面屬性
非表面幾何體節點
關鍵字
數值精度
光線
光線類型
光線屬性
光線追跡路徑
光線追跡屬性
散射
散射模型
重點采樣
腳本
光源
光譜
表面粗糙度
頁面內容
支持的GPU
檢查支持的硬件
運行FREDMPC基準文件
支持的GPU
為了運行FREDMPC,需要NVIDIA GPU,雖然在FREDMPC的以后版本中可能會有所變化,但GPU的NVIDIA計算能力必須大于3.0。下圖顯示了已成功用FREDMPC進行測試的各種GPU主板的相對性能,其中GeForce GTX 1050 Ti是參考,為每個顯卡提供相對性能范圍,以說明在基準測試期間觀察到的結果范圍
FREDMPC是Photon Engineering公司持續投入利用GPU技術的成果。它能快速以及精確地進行輻射測量和光機系統光線追跡和分析。
GPU硬件技術中,NVIDIA是業界領先者,在單個工作站中,允許數千個并行運行的處理單元。GPU硬件(和軟件)發展迅速,可伸縮性強,與基于分布式CPU的網絡相比,成本相對較低。通過簡單地添加或升級PC中的GPU,使用FRED MPC進行光線追跡和分析
數據收集面可視化(Data Collector Surface Visualization)分析選項允許用戶指定模型中的某一表面,在光線追跡的過程中收集光線數據,并顯示或者輸出該面的照度(或相關的物理量)。該分析選項允許計算(包括多面體曲面面型在內的)任意形狀的曲面。同時,因為一個多面體曲面可被用來創建多個不同的面,該選項也是計算多個表面時的一個便捷方法,而不用建立多個分析面或者探測器實體。
對天文現象的系統觀測是最古老的光學形式之一。隨著時間的推移,越來越先進的望遠鏡和其他相關光學設備已經被開發出來,讓科學家們能夠更深入地了解我們的星系和宇宙。
為了分析此類系統的性能,快速物理光學建模和設計軟件VirtualLab Fusion為光學工程師提供了多種工具,從基于光線追跡的快速系統可視化到光的全電磁物理光學傳播,包括衍射現象。
為了展示VirtualLab Fusion在天文光學領域的潛力
FRED是一套由美國Photon Engineering公司所開發出的光學工程仿真軟件。
作為光機一體化的開發平臺,可以用在光學設計過程中的每一個環節,包括最初的概念驗證,整合光學設計和機械設計,對虛擬原型進行全面分析,對模型參數進行快速公差分析和優化,以及將供應商的目錄集成到軟件中以供加工和系統調試。它的顯示窗口為3D實體顯示工作平臺,具備快速的光線追跡功能,并且可以同時允許63核CPU
摘要
在光學工程中,高效的計算結果很難通過強力光線追跡來獲得。使用輻射測量學技術,在很短的時間內,可以有效并準確地執行雜散光,照度均勻性和自發熱輻射的計算來追跡必要數量的光線。
關鍵字:照明,輻射度量學,光線追跡,雜散光
1.前言
根據MSNtm Encarta(微軟公司產品)在線詞典,“clever”這個詞是一個形容詞,意為“展示意志力,敏捷性和創造力”。“trick”這個詞是一個名詞
上海天文館(上海科技館分館)總用地面積58602平方米,總建筑面積38164平方米,建設標準約為30000元人民幣/平方米。該項目由上海建工七建集團承建,運用BIM技術攻破三大技術難點。建成后的上海天文館將成為全球建筑面積最大的天文館。
上海天文館的靈感來自“三體”,不是劉慈欣的科幻小說《三體》,而是我們最熟悉的太陽、地球和月球。
建筑師先設置了