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以下是本次培訓的具體介紹：培訓主題光機設計與仿真集成 培訓大綱 · 光機設計結合和 SolidWorks 介紹；· 光機設計和 SolidWorks 建模方法；· 基于 SolidWorks 特征參數化建模；· 光機集成系統分析流程概述；· 基于 SolidWorks Simulation 的光機熱仿真；· 光機熱仿真

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

該集成方案還可以使用工程分析模型檢查系統需求。不滿足的要求自動高亮顯示，以便工程師可以采取必要的行動。此功能提供了一個在提交設計變更之前檢測到潛在問題的機會。使用這種集成方案，設計團隊可以迅速應對不可避免的需求或設計配置的變化。

應力分析1、利用Solidworks估算零件的重量、體積等；2、利用Solidworks進行應力分析等仿真分析； 第四節：系統設計與自主項目設計的具體要求1、總體設計流程；2、常見技術要求和設計約束；3、自主項目設計具體要求。

該工具可直接與機械CAD集成，并通過集成工作流程，將越來越多的光機設計與仿真功能納入光學設計軟件本身。Zemax OpticStudio Enterprise通過集成的多物理場載荷、擬合和可視化工具，將此工作流程提升到全新水平。工程師還可以利用系統級光學設計和驗證工具，如Ansys Speos CAD集成光學和照明仿真軟件，來評估其他光學機械考慮因素。

應力分析1、利用Solidworks估算零件的重量、體積等；2、利用Solidworks進行應力分析等仿真分析； 第四節：系統設計與自主項目設計的具體要求1、總體設計流程；2、常見技術要求和設計約束；3、自主項目設計具體要求。

第五節：粘合劑與密封劑 第六節：光機材料的表面處理 第七節：光機結構設計的出圖 第八節：機械零件加工方法 第九節：注塑加工 第十節：微小零件的使用 第十一節：鈑金加工 & 應力分析 第十二節：系統設計與自主項目設計的具體要求

從表2中的法蘭焦距可知，鏡頭低溫離焦量為?18μm，高溫離焦量為15μm，與光機熱集成仿真的結果基本一致，充分驗證了光機熱集成仿真方法的可靠性，也彰顯了Zemax在光學性能預判計算中的高精度優勢。

集成微透鏡陣列的CMOS傳感器分析 通過連續減小CMOS傳感器的像素尺寸，近幾十年來已經實現了越來越好的空間分辨率，并且這種趨勢有望繼續。但是，這便將關注點放到位于每個像素頂部的微透鏡上。當像素尺寸接近波長時，微透鏡是否仍可以按預期聚焦光線？我們在選定的示例中使用VirtualLab Fusion研究了此問題。

集成微透鏡陣列的CMOS傳感器分析 使用嚴格的FMM / RCWA，我們模擬了像素大小等于或小于2 μm的CMOS傳感器，尤其是研究了微透鏡的有效性。

結合 Ansys Zemax 光學工具套件，設計團隊首次能夠通過將 FEA 數據無縫集成到其光學和光機設計工作流程中來了解以下系統情況： 設計和優化大功率激光系統的光學元件 在 CAD 平臺中輕松共享光學設計并分析光機封裝的影響 與 FEA 軟件集成，以詳細分析評估結構和熱效應對光學性能的影響 分析光學和機械元件中的吸收功率

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。?

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進行多線程運算及支持多節點分布式計算。

作為多物理場仿真的集成平臺，Workbench 將 Mechanical 模塊的非線性分析（含材料屈服、大變形、接觸行為等）、振動分析（涵蓋模態、諧響應、隨機振動等）核心功能深度整合，同時統一集成 CAD 接口、智能網格劃分等前處理工具，以及數據管理、參數優化等效率增強功能，讓復雜工程分析流程更連貫高效。

然后我們可以重新計算在添加光機系統支撐結構之后的光斑尺寸、光束遮擋、像面污染的改變量，以分析由此導致的性能變化。如果這三個指標在先前設置的允許改變量范圍內，則可以認為光機結構不會對光學性能產生不可接受的負面影響。這些設計注意事項是我們在建立此立方體衛星案例的最終光機結構時必須要考慮的。

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。借助 OpticStudio 的 STAR 模塊，現在可以毫不費力地將結構和熱數據從 FEA 軟件導入 OpticStudio，以分析系統性能。

在這個系列的文章中，我們將探討如何使用OpticStudio對此類系統進行建模，包括從序列起始點到集成機械外殼的整個流程。該文章為閃光激光雷達系統建模系列文章的最后一篇。