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許多設(shè)計過程需要兩種不同的光學(xué)理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結(jié)構(gòu)中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達(dá)到目標(biāo)。由於模擬技術(shù)發(fā)展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。如果用戶提供新訊息或有任何要求，請隨時與我們聯(lián)繫，我們可以相應(yīng)地更新本文。

NF與NC折射率可以由 (Nd,Vd) 或 (Ne,Ve) 回推。過去，Sultanova等人發(fā)表了 15種光學(xué)塑膠的折射率資料(參考資料2)，每種材料都有8個波長的資料，並同時計算了每個材料的阿貝數(shù) (V)。

( 圖1~圖4 )平均來說，我每週必須投入 2-3 天時間進(jìn)行分析，以確保經(jīng)驗不足的設(shè)計方案可以順利生產(chǎn)；因此我讓電腦晚上執(zhí)行分析，白天再來驗證結(jié)果。Moldex3D Solid 的分析時間與模具試模的次數(shù)與成本相較來看，每批模具我們至少減少了一半的試模次數(shù)，這項工作是值得的 一般來說分析的過程中若有外觀或者強(qiáng)度問題，結(jié)合線的結(jié)合位置與長度往往被提出討論。

波前的計算當(dāng)我們說波前時，事實上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預(yù)設(shè)使用出瞳作為波前差的計算參考。因此，當(dāng)我們要計算一條光線的OPD時，此光線會從物面出發(fā)後一路追跡穿過光學(xué)系統(tǒng)，最終到達(dá)像面後，在循原方向後退追跡到 “參考球面”。此參考球面的球心是主光線與像面的交點(diǎn)，半徑是主光線與像面交點(diǎn)到主光線與出瞳面的焦點(diǎn)。

在Zemax OpticStudio中，我們使用field係數(shù)來表示這個結(jié)果，這些係數(shù)已經(jīng)被薄膜膜層的程式驗證過許多次。薄膜理論的慣例是計算平面法向量方向上的相位變化，這表示其假設(shè)了一個虛擬的平面波從薄膜最外層一路傳播到基板。這個慣例暗示了相位變化在正向入射上為最大，並且隨著入射角變大、相對應(yīng)餘弦值變小而相位變化也漸漸變小。但光線追跡上，我們是使用不同的方法來描述的。

該模型的輸入是階數(shù) p 和度數(shù) m、束腰 (w0)、光束的半焦距 (f0) 和光束極性（0 = 偶數(shù)；1 = 奇數(shù)）；最後一個輸入決定了光束是由偶數(shù)還是奇數(shù) Ince 多項式描述的。 Bandres 和 Gutiérrez-Vega 的論文中提供了上述每個輸入的完整描述。 2 列出了一些未使用的輸入，以便該模型的輸入表結(jié)構(gòu)與 OpticStudio 中內(nèi)置的高斯腰模型的結(jié)構(gòu)相匹配。

然後將薄膜進(jìn)行化學(xué)或熱顯影：這就是光柵。光柵上的表面是光滑的，但光柵內(nèi)部的折射率是正弦調(diào)變的。為了對VHG進(jìn)行建模，需要使用高效的Kogelnik理論或嚴(yán)格耦合波分析（RCWA）等算法。 圖1（a）所示的SRG，可以通過幾種方法製造，如電子束寫入，光刻，納米壓印，或鑽石車削。與VHG不同，SRG沒有空間變化的折射率。相反，光柵的表面是由周期性的微結(jié)構(gòu)組成的。

OCT測量系統(tǒng)依賴於邁克森干涉儀 (Michelson interferometer)，使得從參考物反射的光與樣品之間的相干性表明散射光源自樣品中與參考鏡的位置相對應(yīng)的深度。本文將逐步介紹如何在OpticStudio中創(chuàng)建商業(yè)上可用的OCT模型。模型系統(tǒng)健康人眼的角膜和虹膜（A）以及視網(wǎng)膜組織（B）的橫截面圖像如下所示。 顏色變化對應(yīng)於返迴光強(qiáng)度的變化。

因此，需要一種設(shè)備來“去高斯”，或在空間上將非均勻光束輪廓轉(zhuǎn)換為均勻光束輪廓。具有這種能力的一個這樣的設(shè)備是一對複眼空間光學(xué)積分器陣列。何謂透鏡陣列?透鏡陣列是將單個光學(xué)元件組裝成單個光學(xué)元件的二維陣列。它用於將光在圖像平面上從非均勻分佈空間轉(zhuǎn)換為均勻輻照度分佈。使用透鏡陣列的數(shù)位投影系統(tǒng)通常與具有提供半準(zhǔn)直入射光的拋物面反射器的燈組件結(jié)合使用。

將E和k分別以分量的形式帶入，我們可以得到下方的結(jié)果。任意兩種材料間的介面都可以使入射光產(chǎn)生偏極化的現(xiàn)象，而OpticStudio可以將這個結(jié)果完整的呈現(xiàn)。除此之外，OpticStudio也為一般的偏極化裝置提供了理想的模型。

有限訪問（自訂運(yùn)算元(User Operands)模式和自訂分析模式），這種情況下，使用者使用現(xiàn)有鏡標(biāo)頭檔的副本進(jìn)行處理和分析。自訂分析模式用於填充自訂分析的資料。這些資料是用OpticStudio提供的現(xiàn)有圖形來顯示，用於大多數(shù)分析。此模式不允許對當(dāng)前鏡頭系統(tǒng)或使用者介面進(jìn)行更改（即：在這種模式下只允許對系統(tǒng)的副本進(jìn)行更改）。自訂分析可以用C++ (COM)或C# (.NET)編寫。

熔化塑件的主要驅(qū)動力是在整個塑化製程中塑件的電熱與黏滯加熱。此製程的輸出是螺桿特性與模具特性之間平衡的結(jié)果（在螺桿尾端）。ScrewPlus 是一個強(qiáng)大的工具，可模擬經(jīng)過實體輸送（塑料輸送段）、熔化（過渡段）及泵取（計量段）從實體狀態(tài)到熔化狀態(tài)的整個塑化製程。它可提供熔化的真實溫度，並自動在 Moldex3D「加工精靈」中自動更新此資訊，以進(jìn)一步模擬。

雖然性能要求至關(guān)重要，但確保設(shè)計可以製造並在構(gòu)建時性能良好也同樣重要。這裡有許多考慮因素。可製造的特定鏡片形狀將受到限制。同樣，OpticStudio 提供了分析特性的能力，例如最大局部表面斜率，並在優(yōu)化過程中控制這些特性以確保最終的光學(xué)設(shè)計是可製造的。射出成型技術(shù)使可能的創(chuàng)新光學(xué)機(jī)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，具有大規(guī)模生產(chǎn)的模塊很多好處。

我們在一個光學(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。

4 系統(tǒng)算例以10T22.5M雙梁橋式起重機(jī)的箱形偏軌主梁為例，運(yùn)用系統(tǒng)進(jìn)行算例分析，系統(tǒng)主界面如圖5所示，先后點(diǎn)擊“Creo4.0鏈接”、“ANSYS19.0鏈接”,前處理界面如圖6所示，結(jié)構(gòu)設(shè)計界面如圖7所示，ANSYS求解界面如圖8所示，輸入對應(yīng)參數(shù)，即可完成設(shè)計，設(shè)計完成后查看求解結(jié)果和生成計算書，查看結(jié)果圖如圖9所示。

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