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隨著光學技術的創新進一步促進了光機系統的發展，將光學設計、機械結構設計和光機系統的設計作為整體設計考慮，進而為光機零件、組件和系統的設計、制造、裝配、檢驗和測量提供了許多新的發現。

隨著光學技術的創新進一步促進了光機系統的發展，將光學設計、機械結構設計和光機系統的設計作為整體設計考慮，進而為光機零件、組件和系統的設計、制造、裝配、檢驗和測量提供了許多新的發現。

隨著信息技術的飛速發展和光學器件的廣泛應用，光機技術結合已經滲透到各個行業領域，包括通信、醫療、軍事、能源等，對于光學系統與機械系統集成化的設計需求日益增加。

隨著光學技術的創新進一步促進了光機系統的發展，將光學設計、機械結構設計和光機系統的設計作為整體設計考慮，進而為光機零件、組件和系統的設計、制造、裝配、檢驗和測量提供了許多新的發現。

此光學系統設計適用于3U立方體衛星的外形尺寸，因此留給光機結構的空間非常有限。并且還要考慮到，雖然光機結構可以對光學系統起到安全防護的作用，但其本身會在設計中引入應力的影響。 首先，我們需要將光學系統導入到CAD環境中，在這里我們使用的軟件是 Creo Parametric 4 。

研討會預告 研討會大綱 光機熱集成分析背景光學系統集成 STOP 分析流程Ansys Mechanical 軟件介紹Ansys Zemax STAR 模塊介紹案例：大功率激光系統的 STOP 分析 研討會信息 主題：基于 Ansys 軟件的光機熱耦合解決方案時間：2023年8月29日 15:00-16:00

光機設計的五個步驟使用Ansys Zemax OpticStudio光學系統設計與分析軟件等工具定義和表征光學器件的光路徑后，就可以將光學幾何結構作為起點，開展光機設計流程。 每個光學器件都有不同的要求和設計步驟，但大多可歸類到以下五個類別之一：1.材料選擇第一步是確定系統中每個光學和機械部件所用的制造材料。

，光機工程師也可對其進行編輯： 由于保留了 OpticStudio 文件中的設置，我們可以使用 仿真（Simulate）按鈕，直接在 OpticsBuilder 中執行與 OpticStudio 中相同的光線追跡。這使得光機工程師能夠產生關于外殼整體設計的一些想法： 現在可以使用CAD軟件來添加機械元件。

Prepare for OpticsBuilder 工具能導出光學系統，且導出格式方便光機工程師直接在他們的 CAD 工具中打開系統，其中包含創建光機系統所需的所有信息。光機械系統整體創建完成后，整個設計便可以輕松導出到 OpticStudio 非序列模式。OpticStudio 非序列模式能夠將每個物體視為探測器，以計算系統中每個光學器件和機械表面上的吸收通量。

MSC Nastran有限元分析軟件中對光機系統設計的光學性能進行早期、快速、有效的評估。

圖4：隨著模型從集中質量和梁單元發展到網格化和連接的3D模型，結果不斷得到細化 總結 AEH公司的Ivory光機建模工具能夠讓機械工程師完全在MSC Nastran有限元分析軟件中對光機系統設計的光學性能進行早期、快速、有效的評估。

本系列博客介紹了如何使用Ansys Zemax軟件將立方體衛星從最初的光學設計轉變為光機封裝，以便進行結構-熱-光學性能（STOP）分析。 對于光機有效載荷，必須考慮其將在軌道上?受到的?應力和熱影響。?利用Ansys Mechanical，用戶可以?通過有限元分析（FEA）來分析這些影響。?

02/案例描述在單光機 AR 光波導系統中，一拖二架構的核心難點在于，如何在有限的波導尺寸內實現雙目能量分離，同時保證系統的高效率與低串擾。針對這一難點，本文提出一種基于“雙耦入光柵”的單光機雙目分光方案：光機布置于鼻梁中間區域，且以一定角度向下傾斜，同時光機設置在世界側；系統通過世界側矩形光柵與眼側傾斜光柵的協同作用，構建起左右眼獨立的傳播通道。

圖4：隨著模型從集中質量和梁單元發展到網格化和連接的3D模型，結果不斷得到細化 總結 AEH公司的Ivory光機建模工具能夠讓機械工程師完全在MSC Nastran有限元分析軟件中對光機系統設計的光學性能進行早期、快速、有效的評估。

結論 通過利用 Ansys Zemax 軟件套件，我們演示了如何采用 3U 立方體衛星光學系統，并將其帶入設計過程的幾個階段。使用此集成工具集，可以使用 OpticStudio 創建光學設計，并輕松導出到 OpticsBuilder，以創建光機結構。然后，可以將完整的光機設計從 OpticsBuilder 導出到 FEA 軟件中進行有限元分析。

Prepare for OpticsBuilder 工具能導出光學系統，且導出格式方便光機工程師直接在他們的 CAD 工具中打開系統，其中包含創建光機系統所需的所有信息。 光機械系統整體創建完成后，整個設計便可以輕松導出到 OpticStudio 非序列模式。OpticStudio 非序列模式能夠將每個物體視為探測器，以計算系統中每個光學器件和機械表面上的吸收通量。

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衍射仿真 FRED能夠模擬計算孔徑、擋板和葉片等產生的衍射效應和對光機系統的影響，使得對于光機系統的模擬更接近現實。下圖是Cassegrain 望遠鏡的第二主鏡和支持結構等形成的衍射效應的分析 生物醫學 FRED光學工程軟件是目前最靈活和準確的光機系統設計和分析軟件。

本項目基于 OAS 光學軟件，通過光機熱一體化建模與多維度性能優化，構建高性能紅外物鏡方案，突破傳統紅外物鏡設計中像差校正難、雜散光干擾大、環境適應性弱等瓶頸。 案例設置與操作 模型構建 依托 OAS 光學元件數據庫，精準導入紅外物鏡核心組件參數，完成透鏡系統、遮光結構、鏡筒等模型搭建。

02/案例描述本案例基于 OAS 光學軟件，通過序列與非序列光線追跡、光機一體化建模及多參數優化，完成菲林式投影燈光學系統全流程設計與仿真，實現高清晰度、低畸變、高均勻性的投影效果，為投影燈光學設計提供高效解決方案。