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這篇Blog介紹了 OpticStudio 中的原生體積全像模擬功能，該功能可以在考慮其物理特性的情況下，在序列模式下對(duì)全像光柵進(jìn)行全面模擬和分析。在非序列模式下也透過使用 DLL 展示了相同的功能。這些分析對(duì)於設(shè)計(jì)用於虛擬實(shí)境 (VR) 和增強(qiáng)實(shí)境 (AR) 的抬頭顯示器 (HUD) 和頭戴型顯示器 (HMD) 等系統(tǒng)非常重要。我們將介紹模型中使用的理論和參數(shù)。

在這種情況下，應(yīng)使用高斯束腰光束選項(xiàng)來模擬光束模式。雷射的一般輸出可以從近軸波動(dòng)方程的解中找到。對(duì)於雷射增益孔徑中的矩形、圓形和橢圓對(duì)稱性，已經(jīng)找到了該方程的三組正交解。所有這三種解決方案都可以在物理光學(xué)傳播 (POP) 中的 OpticStudio 中建模。一旦確定了由這些解決方案中的任何一個(gè)定義的光束的輸入分佈，就會(huì)使用 POP 將光束傳播通過感興趣的光學(xué)系統(tǒng)。

但是，對(duì)於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進(jìn)行模擬和設(shè)計(jì)總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。許多設(shè)計(jì)過程需要兩種不同的光學(xué)理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結(jié)構(gòu)中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達(dá)到目標(biāo)。由於模擬技術(shù)發(fā)展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。

這種方法已經(jīng)由軟件ANSYS 17.0通過熱機(jī)械仿真來實(shí)現(xiàn)。ANSYS的結(jié)果稍后被導(dǎo)入到VirtualLab Fusion軟件中，這款軟件按照波長及偏振性對(duì)輸入輸出光束進(jìn)行分析。研究是建立在一種用于玻璃或晶體光學(xué)封裝中低應(yīng)力焊接技術(shù)，也被稱作焊機(jī)泵浦技術(shù)的背景下。

本文重點(diǎn)就焊接機(jī)器人定位精度和焊接工藝參這兩方面的內(nèi)容進(jìn)行展開，詳細(xì)介紹ANSYS的相關(guān)仿真應(yīng)用案例以及具體的仿真流程方法。

整機(jī)為框架形式，由上模板、下模板、熱模板三大塊板組成，并配有熱模、上下塑料冷模，動(dòng)作方式為氣動(dòng)控制。

大功率激光器廣泛用于各種領(lǐng)域當(dāng)中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應(yīng)用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應(yīng)，將導(dǎo)致在光學(xué)系統(tǒng)中由于激光能量吸收所產(chǎn)生的影響也顯而易見，大功率激光器系統(tǒng)帶來的激光能量加熱會(huì)降低此類光學(xué)系統(tǒng)的性能。為了確保焦距穩(wěn)定性和激光光束的尺寸和質(zhì)量，有必要對(duì)這種效應(yīng)進(jìn)行建模。

在激光加工領(lǐng)域，高斯熱源可用于模擬激光切割、激光表面處理等過程中的熱量傳遞，有助于優(yōu)化工藝參數(shù)，提高加工效率和質(zhì)量。 例如，在某汽車制造企業(yè)的車身焊接生產(chǎn)線上，采用高斯熱源模型對(duì)焊接過程進(jìn)行仿真分析，成功優(yōu)化了焊接工藝參數(shù)，減少了焊接缺陷的產(chǎn)生，提高了車身的整體強(qiáng)度和安全性。

以下為兩場(chǎng)培訓(xùn)詳細(xì)介紹↓↓↓ 01 Ansys Zemax 激光光纖耦合 激光光纖是近年來國內(nèi)外激光技術(shù)領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)方向，在工業(yè)、醫(yī)療、科學(xué)研究等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用需求。通過本次培訓(xùn)密集輸入和練習(xí)互動(dòng)后，對(duì)激光、高斯光束，單模、多模光纖耦合，公差分析等有深入了解，能快速解決工作中的需求。

但裸板熱成形從激光拼焊到涂裝防腐、拋丸等制造過程難度更大。裸板激光拼焊一般有無填絲激光拼焊和有填絲激光拼焊2種工藝，無填絲焊進(jìn)行等厚板焊接時(shí)，由于局部熔體損失導(dǎo)致焊縫輕微凹陷，易出現(xiàn)拉深沿焊縫位置斷裂，而有填絲焊工藝則不存在此問題。裸板熱成形門環(huán)板料由于表面無鋁硅鍍層，摩擦系數(shù)加大，零件沖壓易在減薄率大的位置出現(xiàn)開裂，此外裸板門環(huán)板料沖壓還存在粘模現(xiàn)象，容易出現(xiàn)出件困難導(dǎo)致沖壓不連續(xù)。

垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）是一種二極管激光器，其發(fā)射的近高斯光束垂直于芯片頂面。與傳統(tǒng)的邊緣發(fā)射激光器（光發(fā)射于芯片的一兩個(gè)邊緣）相比，VCSEL在制造和性能方面具有諸多優(yōu)勢(shì)。在本例中，我們將介紹如何構(gòu)建VCSEL結(jié)構(gòu)，并模擬和分析反射率、模式和頻率。

大功率激光器廣泛用于各種領(lǐng)域當(dāng)中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應(yīng)用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應(yīng)，將導(dǎo)致在光學(xué)系統(tǒng)中由于激光能量吸收所產(chǎn)生的影響也顯而易見，大功率激光器系統(tǒng)帶來的激光能量加熱會(huì)降低此類光學(xué)系統(tǒng)的性能。為了確保焦距穩(wěn)定性和激光光束的尺寸和質(zhì)量，有必要對(duì)這種效應(yīng)進(jìn)行建模。

在模擬的過程中，會(huì)將入射光因?yàn)樵砻驽兡ぁ⒎瓷浜臀斩斐傻哪芰繐p耗納入考量。一般的情況下，OpticStudio可以對(duì)大多數(shù)的鍍膜或雙折射材料進(jìn)行完整的分析。但有時(shí)因?yàn)榉诸悢?shù)據(jù)報(bào)告(Prescription data)不夠齊全，在進(jìn)行模擬時(shí)會(huì)需要簡化後的模型。舉例而言，當(dāng)我們無法得到真實(shí)的鍍膜資訊時(shí)，OpticStudio中的理想(IDEAL)和表定(TABLE)鍍膜設(shè)定就可以派上用場(chǎng)。

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同時(shí)，OpticStudio具有優(yōu)越的運(yùn)算能力，可以進(jìn)行規(guī)模較大的系統(tǒng)和更多影像參數(shù)的模擬。得益於此，眼科鏡片的設(shè)計(jì)可以有更進(jìn)一步的改善，我們將在以下的文章中詳述。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式對(duì)於人眼而言，存在一個(gè)虛擬的“遠(yuǎn)點(diǎn)”，這個(gè)點(diǎn)代表了我們可以清楚看到物體的極限距離。在這個(gè)點(diǎn)之外的景物，將會(huì)成像於視網(wǎng)膜前方。當(dāng)眼球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)點(diǎn)的距離不會(huì)改變，因此會(huì)以這個(gè)距離為半徑形成一個(gè)“遠(yuǎn)點(diǎn)球”。

同時(shí)材料兼容性比其他的焊接方法（包括熱板焊接、激光焊接、超聲波焊接）更好，能夠焊接得到較高焊接強(qiáng)度和良好的密封性，因而廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管、碳罐、儀表盤、尾燈等部位。目前，已有相關(guān)文獻(xiàn)研究了不同PP體系焊接性能的規(guī)律，但是對(duì)于滑石粉填充PP，尤其是PP-Talc40%體系，不同的焊接工藝對(duì)其焊接性能的影響卻研究較少。

超聲波金屬焊接 是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，其優(yōu)點(diǎn)在于快速、節(jié)能、熔合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、無火花、接近冷態(tài)加工；缺點(diǎn)是所焊接金屬件不能太厚（一般小于或等于5mm）、焊點(diǎn)位不能太大、需要加壓。 激光焊接 是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。

、沖壓機(jī)器人、助力機(jī)械手、工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化生產(chǎn)線等；6，工裝&模具：鍛造模具、沖壓模具、汽車成形模具、鈑金模具、工裝及其它成形模具等；7，金屬表面處理：清洗設(shè)備、激光清洗機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)、激光雕刻機(jī)、激光噴碼機(jī)、涂油、去毛刺機(jī)、光機(jī)、防銹防腐蝕材料及相關(guān)設(shè)備、噴涂設(shè)備、脫模劑、金屬加工液、點(diǎn)膠機(jī)及密封設(shè)備、石墨潤滑劑及鈑金檢測(cè)設(shè)備等；8，板材、管材加工、鈑金焊接切割設(shè)備：激光切割機(jī)、等離子切割機(jī)

波導(dǎo)設(shè)計(jì)與仿真可以使用模求解器對(duì)波導(dǎo)進(jìn)行仿真，并預(yù)測(cè)其傳播模式。Ansys Lumerical產(chǎn)品系列可幫助工程師進(jìn)行光學(xué)波導(dǎo)仿真，而Ansys HFSS高頻電磁仿真軟件則可用于射頻和微波仿真。仿真可以幫助工程師更好地設(shè)計(jì)波導(dǎo)，而無需進(jìn)行大量反復(fù)試驗(yàn)和原型制作。以下是仿真軟件可實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用示例： 設(shè)計(jì)不同類型的波導(dǎo)，這些波導(dǎo)由不同材料制成，具有多種尺寸規(guī)格。