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衍射波導準直系統設計案例簡介在現代光學顯示技術中，衍射光波導系統因其獨特的光學性能和緊湊的結構設計，在增強現實（AR）、虛擬現實（VR）等領域展現出巨大的應用潛力。本案例聚焦于衍射波導準直系統，旨在通過 OAS 光學軟件深入探究其光學性能，為系統的優化設計提供有力依據。

它幫助設計師高效地應對復雜的光學設計挑戰，精準地完成霧燈反射器的設計任務，確保最終產品嚴格滿足 ECE 標準等相關光學性能要求，為汽車照明系統的發展提供了強有力的技術支持。

通過該探測器收集的數據，設計團隊能夠直觀地了解遠光燈的光照分布情況，發現其中存在的問題，并針對性地對反射器的曲面進行優化調整，以不斷提升遠光燈的性能。總結本案例充分展示了 OAS 光學分析軟件在遠光燈反射器設計中的強大功能和應用價值。

可以通過整個光學系統非球面項的平衡來簡化可制造性。最后，L1保持了完全球面光學，L2上非常小的非球面量引起了一個簡單的零位校驗及M2上非球面性的降低，同樣的在L3上添加的非球面性極大的簡化了它的零點校驗。每個零點校驗均是沿著重力的取向實施。通過在它們首選操作取向上校驗透鏡，可以補償由重力扭曲導致的1階光學誤差。

折超混合解決方案軟件的折超混合解決方案以先進光學設計理念為指引，深度融合超透鏡結構分布與光學追跡分析，通過精準計算電場分布，實現對折超光學系統追跡及成像性能分析 ，為光學系統設計、優化及性能評估提供高效且精準的全流程技術支撐，助力突破傳統光學設計局限，在復雜光學系統研發場景中構建核心技術優勢 。

輕松分析機械封裝對光學性能的影響　　在光學鏡頭最初設計階段，通過Ansys Zemax OpticsBuilder發現和糾正錯誤，幫助用戶避免后期遭遇意外。使用Zemax的核心，用戶能方便地運行光線追跡，在原生CAD環境下分析機械封裝如何影響光學性能。無需再做出各類假設或等待光學工程師提供指導意見。　　

Ansys仿真還考慮了自由曲面光學元件所處的更廣泛的環境參數，例如局部壓力和溫度，以便用戶全面了解元件的性能表現。真正的自由曲面先進仿真工具使工程師能夠更改自由曲面設計的參數，以了解其如何影響光學組件的實際性能，包括考慮由制造工藝引發的可能的不規則性。仿真使工程師能夠了解其系統是否將通過質量控制、達到預期的性能目標，并確定其產品是否可以大規模制造。

精確、高效的光學仿真工具是推動MR設備性能提升和普及的關鍵。

接著，他們計算機械結構的偏移情況，以及光學組件如何變形或從標稱位置移動。評估對光學設計的影響然后，基于變形或位移的光學組件，重新評估光學性能，以確定性能是否仍在可接受的范圍內。在光學與光機設計之間反復迭代如果最終的光學性能未能達到預期的標準，工程師就會在光學和光機設計之間來回迭代，直到成本和光學性能符合要求為止。

系統對齊：微調多個光學元件的位置和方向，以提高系統性能 圖像質量：在顯示應用中評估最終圖像質量其可以評估復雜光學系統中的所有不同的潛在光變效應以及多個鏡頭之間的相互作用，以了解光學系統的最終性能。

? 通過定義最具挑戰性的光學系統性能指標，設計得到高性能光學系統 ? 全面的激光光束建模以及模擬方案 ? 提升光學設計可制造性 ? 在設計過程中考慮加工和裝配中存在的誤差情況，確保設計的魯棒性 ? 極大程度提升系統良率 ? 在 OpticStudio 完成系統設計和性能確認之后

圖4：為3-U 立方體衛星完成光學機械設計 在光機械設計完成后，可以使用仿真工具，在Creo Parametric中對這些組件對光學性能的影響進行仿真。在最后的仿真中，完整光機械模型被太陽能電池板包裹裝配。 光線追跡仿真驗證了光機械對光學性能沒有重大影響。

圖1 光學系統結構圖2. 像差優化：突破細徑系統性能瓶頸細徑光學系統的像差控制是設計難點——入瞳直徑小、視場角大，易產生球差、彗差、場曲等多種像差。

剛度對于保持光學元件的對中和實現足夠的光學性能至關重要。機械工程師有責任在機械設計中提供足夠的剛度。 光學工程師喜歡將機械工程師的結構設計導入到他們的光學設計程序中來對其進行評估。這個過程包括將機械工程師的CAD模型導入到結構分析有限元程序中，然后再將有限元分析結果導入到光學設計程序中。

設置光學系統 光學系統必須以高度可控的方式將激光光束傳送到工件上，而 OpticStudio 提供了設計系統所需的所有工具，以實現最佳性能。

所以可以通過使用 DOE 來改善鏡頭的性能，或者設計具有較少元件但性能與復雜設計相當的鏡頭。如果能夠以低成本生產 DOE，則所得到的鏡片的制造成本可能更低。為了實現這一持續發展，SYNOPSYS提供了 ADA 功能，該功能將檢查當前鏡頭，并自動判斷將DOE面設置在哪個面，可以讓系統性能更好。

背景 光學系統中常見的機械故障是支撐結構的剛度不足。剛度對于保持光學元件的對中和實現足夠的光學性能至關重要。機械工程師有責任在機械設計中提供足夠的剛度。 光學工程師喜歡將機械工程師的結構設計導入到他們的光學設計程序中來對其進行評估。這個過程包括將機械工程師的CAD模型導入到結構分析有限元程序中，然后再將有限元分析結果導入到光學設計程序中。

背景 光學系統中常見的機械故障是支撐結構的剛度不足。剛度對于保持光學元件的對中和實現足夠的光學性能至關重要。機械工程師有責任在機械設計中提供足夠的剛度。 光學工程師喜歡將機械工程師的結構設計導入到他們的光學設計程序中來對其進行評估。

除了具有實現這一目標所需的計算能力和光學性能外，VR和AR設備通常還必須要盡可能地輕便舒適，以帶來身臨其境的體驗，這一點對一些需要長時間穿戴的設備來說尤為重要。根據外媒SID官網顯示，總的來說，這些設備的開發目標是在增加或改進光學和計算性能的同時，減輕產品的重量，實際上這二者一般都是矛盾的，所以想要同時解決這兩個問題極具挑戰。

本次會議重點介紹了超大規模云提供商（如谷歌、微軟和Meta）所需的光學技術，旨在支持數據中心不斷增長的帶寬和性能需求。 現場聆聽行業專家討論CPO與可插拔光學的優勢是非常有趣的。CPO在最大限度降低功耗（新一代數據中心的關鍵需求）方面具有強大的優勢，而可插拔光學是一種久經驗證的技術，并且仍有進步空間。