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摘要在VirtualLab Fusion中，當(dāng)研究制造偏差對(duì)優(yōu)化系統(tǒng)的影響時(shí)，可以使用隨機(jī)變化的參數(shù)運(yùn)行。根據(jù)制造工藝的不同，不同參數(shù)的偏差可能遵循不同的隨機(jī)分布規(guī)律。雖然參數(shù)運(yùn)行的默認(rèn)隨機(jī)模式假定均勻分布，但在此用例中，我們想展示如何使用可編程參數(shù)運(yùn)行對(duì)公差中涉及的每個(gè)參數(shù)應(yīng)用不同的隨機(jī)分布。作為說(shuō)明，我們選擇了鋸齒光柵的例子，為此我們研究了負(fù)一傳輸級(jí)次的最低效率。

摘要 在VirtualLab Fusion中，當(dāng)研究制造偏差對(duì)優(yōu)化系統(tǒng)的影響時(shí)，可以使用隨機(jī)變化的參數(shù)運(yùn)行。根據(jù)制造工藝的不同，不同參數(shù)的偏差可能遵循不同的隨機(jī)分布規(guī)律。雖然參數(shù)運(yùn)行的默認(rèn)隨機(jī)模式假定均勻分布，但在此用例中，我們想展示如何使用可編程參數(shù)運(yùn)行對(duì)公差中涉及的每個(gè)參數(shù)應(yīng)用不同的隨機(jī)分布。

摘要 參數(shù)的系統(tǒng)性變化對(duì)復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的詳細(xì)研究具有重要意義。VirtualLab Fusion允許通過(guò)所謂的參數(shù)運(yùn)行功能來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的變化。通過(guò)使用參數(shù)運(yùn)行，可以根據(jù)分析任務(wù)的需求任意配置這些變化。此外，特殊的可編程模式允許自由配置，以提供完全可自定義的參數(shù)變化。通過(guò)實(shí)例介紹了該可編程模式的應(yīng)用。

摘要 參數(shù)的系統(tǒng)性變化對(duì)復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的詳細(xì)研究具有重要意義。VirtualLab Fusion允許通過(guò)所謂的參數(shù)運(yùn)行功能來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的變化。通過(guò)使用參數(shù)運(yùn)行，可以根據(jù)分析任務(wù)的需求任意配置這些變化。此外，特殊的可編程模式允許自由配置，以提供完全可自定義的參數(shù)變化。通過(guò)實(shí)例介紹了該可編程模式的應(yīng)用。

摘要 參數(shù)的系統(tǒng)性變化對(duì)復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)的詳細(xì)研究具有重要意義。VirtualLab Fusion允許通過(guò)所謂的參數(shù)運(yùn)行功能來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的變化。通過(guò)使用參數(shù)運(yùn)行，可以根據(jù)分析任務(wù)的需求任意配置這些變化。此外，特殊的可編程模式允許自由配置，以提供完全可自定義的參數(shù)變化。通過(guò)實(shí)例介紹了該可編程模式的應(yīng)用。

2.參數(shù)變化的模式為了在公差分析中考慮多個(gè)參數(shù)，可以使用以下方法：?標(biāo)準(zhǔn)：基于設(shè)置的起始值和終止值，所以指定的參數(shù)以相同的步數(shù)進(jìn)行線性的變化。?編程：該模式允許任意形式的參數(shù)變化。?掃描：系統(tǒng)性檢查并生成所有的參數(shù)組合，一般需要耗費(fèi)大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存和時(shí)間。?隨機(jī)：蒙特卡羅模擬，即不同參數(shù)的隨機(jī)組合。如果僅僅進(jìn)行幾次迭代，那么僅能夠大概的了解系統(tǒng)的特性。

該程序通過(guò)將隨機(jī)分配的誤差應(yīng)用于每個(gè)變量來(lái)模擬誤差預(yù)分析，均勻分布在其公差范圍內(nèi)。運(yùn)行 MC 非常簡(jiǎn)單：在上面的 BTOL 輸入中，您看到了 PREPARE MC 指令。這告訴 BTOL 在公差分析準(zhǔn)備時(shí)調(diào)用調(diào)整參數(shù)的時(shí)候創(chuàng)建一個(gè) MACro。要運(yùn)行 MC，必須將標(biāo)準(zhǔn)鏡頭放入庫(kù)中，然后選擇兩種模式中的一種。

新建參數(shù)運(yùn)行 參數(shù)規(guī)格頁(yè)面 參數(shù)規(guī)格頁(yè)面 使用模式□ 標(biāo)準(zhǔn)模式： - 所有選定參數(shù)在最小值和最大值之間進(jìn)行線性變化。□ 可編程模式： - 每個(gè)變化步長(zhǎng)的參數(shù)值可自定義。每個(gè)參數(shù)值變化步長(zhǎng)的表格可以通過(guò)代碼片段填寫。□ 掃描模式： - 參數(shù)空間掃描——模擬所有可能的參數(shù)組合。

?掃描模式：掃描參數(shù)空間 - 仿真所有可能的參數(shù)組合。 ?隨機(jī)模式：最小值和最大值之間參數(shù)的隨機(jī)變化。 有時(shí)也稱為蒙特卡羅仿真。 種子文件可用于可重現(xiàn)的結(jié)果。 使用模式 ?參數(shù)掃描的不同使用模式的圖示，顯示了由兩個(gè)參數(shù)X1和X2定義的二維參數(shù)空間。?紅色：標(biāo)準(zhǔn)模式的結(jié)果參數(shù)集。

? 可編程模式： - 每個(gè)變化步長(zhǎng)的參數(shù)值可自定義。每個(gè)參數(shù)值變化步長(zhǎng)的表格可以通過(guò)代碼片段填寫。 ? 掃描模式： - 參數(shù)空間掃描——模擬所有可能的參數(shù)組合。 ? 隨機(jī)模式： - 在最小值和最大值之間隨機(jī)變化參數(shù)。有時(shí)也稱為蒙特卡羅模擬。可以使用種子以獲得可重復(fù)的結(jié)果。

? 可編程模式： - 所有選定參數(shù)在最小值和最大值之間進(jìn)行線性變化。

隨機(jī)分布的容差分析 在這個(gè)用例中，我們展示了一個(gè)可定制的參數(shù)運(yùn)行，允許用戶采用不同的隨機(jī)分布來(lái)實(shí)現(xiàn)容差分析的目的。用戶可以選擇均勻分布、正態(tài)分布和截止正態(tài)分布，甚至可以將這些不同的分布函數(shù)包含在同一參數(shù)運(yùn)行中，為不同參數(shù)進(jìn)行容差分析。

為了對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的光學(xué)性能進(jìn)行完全的研究，有必要考慮到可能影響系統(tǒng)各種參數(shù)的制造誤差。為此，VirtualLab Fusion提供了一個(gè)強(qiáng)大而靈活的工具，稱為 "參數(shù)運(yùn)行"，用戶可以通過(guò)一個(gè)可編程的界面對(duì)其進(jìn)行定制，以允許不同種類的隨機(jī)概率分布應(yīng)用于不同的參數(shù)。

具有每個(gè)變化步驟參數(shù)值表由代碼片段填充。 ?掃描模式：掃描參數(shù)空間 - 仿真所有可能的參數(shù)組合。 ?隨機(jī)模式：最小值和最大值之間參數(shù)的隨機(jī)變化。 有時(shí)也稱為蒙特卡羅仿真。 種子文件可用于可重現(xiàn)的結(jié)果。 使用模式 ?參數(shù)掃描的不同使用模式的圖示，顯示了由兩個(gè)參數(shù)X1和X2定義的二維參數(shù)空間。?紅色：標(biāo)準(zhǔn)模式的結(jié)果參數(shù)集。?綠色：示例如何在可編程模式下通過(guò)代碼段生成參數(shù)集。

下圖展示了5個(gè)蒙特卡洛文件在未進(jìn)行優(yōu)化時(shí)以及優(yōu)化后的對(duì)比分析結(jié)果：小結(jié)這篇文章介紹了在OpticStudio的序列模式下對(duì)反射式自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行建模。其中主要包括以下幾個(gè)要點(diǎn)：每個(gè)子元件都建立在一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)中公差功能可以用來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)的波前差可以使用ZPL宏輔助完成元件數(shù)量龐大的系統(tǒng)建模正確使用拾取求解可以減少系統(tǒng)建模的復(fù)雜性

隨機(jī)仿真具有如下優(yōu)勢(shì)： 提高可信度： 在有限元模型中考慮參數(shù)的公差和分散性顯著提高了模型的真實(shí)性，提高了計(jì)算結(jié)果的可信度 減少物理測(cè)試： 由于模型可信度高，可以充滿信心地使用隨機(jī)仿真來(lái)減少物理測(cè)試的數(shù)量 降低成本： 通過(guò)隨機(jī)仿真，確定出對(duì)目標(biāo)響應(yīng)影響不大的部件，可放寬這些部件的設(shè)計(jì)和制造公差 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)： 可使用隨機(jī)模型評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)的穩(wěn)健性和風(fēng)險(xiǎn)

插件介紹CAD長(zhǎng)方形纖維插件2D版本可用于在AutoCAD軟件內(nèi)生成隨機(jī)分布的長(zhǎng)方形纖維圖形，生成的dwg格式模型可用于模擬二維隨機(jī)分布的纖維復(fù)合材料、隨機(jī)初始裂縫等，同時(shí)模型可導(dǎo)入COMSOL、Abaqus、ANSYS、Fluent等有限元軟件內(nèi)進(jìn)行仿真分析計(jì)算。插件可指定纖維的分布范圍，通過(guò)設(shè)置寬度及高度參數(shù)，可指定在任意尺寸的長(zhǎng)方體區(qū)域內(nèi)進(jìn)行纖維分布。

隨機(jī)仿真具有如下優(yōu)勢(shì)： ? 提高可信度：在有限元模型中考慮參數(shù)的公差和分散性顯著提高了模型的真實(shí)性，提高了計(jì)算結(jié)果的可信度 ? 減少物理測(cè)試：由于模型可信度高，可以充滿信心地使用隨機(jī)仿真來(lái)減少物理測(cè)試的數(shù)量 ? 降低成本：通過(guò)隨機(jī)仿真，確定出對(duì)目標(biāo)響應(yīng)影響不大的部件，可放寬這些部件的設(shè)計(jì)和制造公差 ? 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)：可使用隨機(jī)模型評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)的穩(wěn)健性和風(fēng)險(xiǎn)

隨機(jī)仿真具有如下優(yōu)勢(shì)： ? 提高可信度：在有限元模型中考慮參數(shù)的公差和分散性顯著提高了模型的真實(shí)性，提高了計(jì)算結(jié)果的可信度 ? 減少物理測(cè)試：由于模型可信度高，可以充滿信心地使用隨機(jī)仿真來(lái)減少物理測(cè)試的數(shù)量 ? 降低成本：通過(guò)隨機(jī)仿真，確定出對(duì)目標(biāo)響應(yīng)影響不大的部件，可放寬這些部件的設(shè)計(jì)和制造公差 ? 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)：可使用隨機(jī)模型評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)的穩(wěn)健性和風(fēng)險(xiǎn)

摘要 對(duì)于具有許多參數(shù)的系統(tǒng)，可以通過(guò)在給定邊界內(nèi)隨機(jī)改變參數(shù)來(lái)研究公差。VirtualLab Fusion提供了各種隨機(jī)分布來(lái)幫助光學(xué)工程師完成這項(xiàng)任務(wù)。在參數(shù)運(yùn)行文檔中，用戶可以指定參數(shù)為均勻、正態(tài)或非對(duì)稱正態(tài)分布。