空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法

摘要

本发明提出了一种在空气扰动下的光机系统光学建模和仿真方法。通过开发集成光学建模算法(该算法的核心为光线追迹)，实现了在同一软件内部的光学性能评估，解决了以往在集成仿真中调用多个应用软件所带来的诸多问题，使仿真更快，更稳定。对于扰动空气的仿真，采用的方法是先将其离散化，把空气的扰动模拟为每个分割面的扰动，每部分的空气模拟为折射率不同的棱镜，这种仿真方法将状态复杂的空气流体模拟为扰动面的刚性扰动，将复杂问题简单化，便于计算机仿真的实际操作。采用此方法，建模和仿真的操作简单且失误率低，只需利用集成光学建模算法编制程序，将设计好的光机系统参数及划分好的空气扰动面各参数输入该程序，便可计算出系统的各扰动光学灵敏度矩阵。仿真时将模块的参数设置为这些扰动光学灵敏度矩阵，便可得到系统的实时受扰光学性能。另外该方法所要求的计算机硬件配置不高，适用性强，经济性好。