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我們在一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中有幾組透鏡元件，它們沿著光軸沿著預(yù)定義的軌跡移動，從而提供了光學(xué)系統(tǒng)最終焦距（變焦係數(shù)）的變化。在 Alvarez變焦鏡頭的情況下，我們有一對所謂的Alvarez鏡頭，這些鏡頭元件相互之間的橫向位移提供了光學(xué)系統(tǒng)焦距的變化。傳統(tǒng)變焦鏡頭與 Alvarez變焦鏡頭的主要區(qū)別在於，傳統(tǒng)系統(tǒng)鏡頭沿光軸運(yùn)動，而Alvarez系統(tǒng)鏡頭則沿垂直於光軸的方向運(yùn)動。

通常，可以透過求解近軸波動方程來找到雷射的輸出。該方程最廣為人知的解法是理想的單模高斯光束的解法。存在依賴於給定係統(tǒng)對稱性的其他正交解集。1 它們可用於對高階光束模式進(jìn)行建模。在這篇Blog中，我們描述了 OpticStudio 中可用於表徵高階雷射光束的模型。定義後，此類光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學(xué)傳播設(shè)計(jì)的任何光學(xué)系統(tǒng)中傳播。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式對於人眼而言，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，將會成像於視網(wǎng)膜前方。當(dāng)眼球轉(zhuǎn)動時(shí)遠(yuǎn)點(diǎn)的距離不會改變，因此會以這個(gè)距離為半徑形成一個(gè)“遠(yuǎn)點(diǎn)球”。此外，遠(yuǎn)點(diǎn)會是視網(wǎng)膜的光學(xué)共軛，因此眼鏡鏡片的功能就是把偏離的影像修正到遠(yuǎn)點(diǎn)球上。人眼的瞳孔在此系統(tǒng)中充當(dāng)光圈的角色，且當(dāng)視線移動時(shí)，瞳孔將同步的以眼球?yàn)橹行霓D(zhuǎn)動。

繞射光學(xué)元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來越受歡迎，其應(yīng)用範(fàn)圍從手機(jī)鏡頭到AR / VR耳機(jī)，從3D傳感到照明。但是，對於包含 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。

體積全像在許多類型的光學(xué)系統(tǒng)中很受歡迎，例如：抬頭顯示器（HUD）、擴(kuò)增實(shí)境（AR）和虛擬實(shí)境（VR）的頭戴型顯示器（HMD）。全像能夠?qū)⒐饩€繞射到任何所需的角度，其波長和角度的選擇性使其能夠創(chuàng)造更輕、更緊密的光學(xué)系統(tǒng)。OpticStudio長期以來一直支持理想全像的模擬。然而，為了準(zhǔn)確地說明體積全像的特性，除了考慮繞射光線的傳播方向外，還必須考慮繞射效率、材料收縮或折射率變化等因素。

多體系統(tǒng)動力學(xué)包括多剛體系統(tǒng)動力學(xué)和多柔體系統(tǒng)動力學(xué)。多體系統(tǒng)動力學(xué)分析涵蓋建模和求解兩個(gè)階段，其中建模包括從幾何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成數(shù)學(xué)模型的數(shù)學(xué)建模兩個(gè)過程，求解階段需要根據(jù)求解類型(運(yùn)動學(xué)/動力學(xué)、靜平衡、特征值分析等)選擇相應(yīng)的求解器進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算和求解。

其理論數(shù)學(xué)建模原理如下：在空間梁單元結(jié)構(gòu)中，取任意兩單元i-1和i，坐標(biāo)系O-XYZ為總體慣性坐標(biāo)系；x(i-1)iy(i-1)iz(i-1)i為固結(jié)在節(jié)點(diǎn)i上關(guān)于節(jié)點(diǎn)i-1的隨體坐標(biāo)系。

多體動力學(xué)模型由于建模思路清晰，模型精度相對較高，在工程中應(yīng)用也很廣泛。常見的傳動系NVH問題都可以通過建立多體動力學(xué)模型進(jìn)行研究，根據(jù)問題表現(xiàn)的頻率范圍，進(jìn)一步又可以建立多剛體、多柔體或剛?cè)?em>耦合模型。利用系統(tǒng)動力學(xué)建立的是離散質(zhì)量模型，而利用結(jié)構(gòu)動力學(xué)建立的則是連續(xù)質(zhì)量模型，更貼合傳動系實(shí)際狀態(tài)。工程上主要是通過有限元法建立結(jié)構(gòu)動力學(xué)模型，適合對仿真精度要求高的情況。

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