光学仿真

摘要： 高温热管作为太阳能高温热管反应器的核心集热/传热元件,如何提高其光热转化效率、降低其局部温度过高是当前的研究重点。本文对高温异型热管接收器的光热转换特性进行模拟分析,重点考察不同吸热面结构(平板吸热面、椭球吸热面)的影响,并与其在碟式太阳能模拟器工况下的光热转换特性进行对比验证。光学仿真结果表明:当入射光功率为5.78 kW时,椭球吸热面异型热管接收功率为2.7 kW,为平板吸热面异型热管接收功率的1.3倍。热应力仿真结果表明:椭球吸热面结构与平板吸热面结构相比可降低最大热应力约9.1%。此外,搭建电加热实验平台测试新型高温异型热管的启动及均温特性,当截面热流密度为139.7 kW/m^(2)时,启动时间仅为39 min,轴向温差小于89°C。因此,椭球吸热面结构在降低热应力以及聚光方面有更佳的表现,且可以满足反应器运行需求。

摘要： 阐述光学仿真软件在液晶显示不良分析中的应用,结合实际不良案例,探讨利用光学仿真软件分析LCD不良的一般步骤;使用ExpertLCD 3D光学仿真软件,讨论仿真模型的构建和仿真结果。仿真结果确认不良产生的机理,从而提取有效的改良方案,节省了改良验证的时间和成本。

摘要： 为了解决市场对小点精度光纤准直器的日益增长要求,通过运用高斯光学和几何光学理论,使用Zemax软件对C-lens准直器进行建模,给出了不同的因素对光纤准直器点精度的影响规律。从实际产品和生产工艺角度出发,在透镜焦距为1.91 mm的限定条件下,分析了元件角度、透镜球面偏心、C透镜长度、C透镜材质的改变对点精度的影响规律。模拟的结果表明:当元件的角度为0°时,点精度为0°;当透镜球面偏心为0 mm,且没有角度影响时,光纤准直器的点精度为0°;当C透镜的长度正好等于0.25P时,点精度达到最小值0°;当C透镜材质为Silica时,点精度达最小值为0.38°。将分析结果结合工业生产工艺指标进行了讨论,提出了实际应用改善的方向。通过案例分析,提出了点精度优化0.45°的方向,Zemax模拟平均值为0.95°,样品测试平均值为0.76°,结果表明Zemax对光纤准直器的点精度分析具有一定的指导意义。

摘要： 以光学等厚干涉实验为例,探讨通过有限元软件模拟仿真光学现象,建立相应光学虚拟仿真实验项目的过程.研究结果表明,光学现象通过有限元仿真所得到的数据与实验室测得的数据是一致的,仿真的结果真实可靠.

摘要： 多视场、长焦距的高性能红外光学系统对光学装调有着严格的要求,微小的光轴一致性误差都会影响系统的像质及各视场间的同轴度。本文对光学系统中透镜的装调偏差进行了分析研究,利用ZEMAX软件仿真计算了某光学系统中各透镜的倾斜及平移对波前均方根(RMS)和像点漂移的影响。并介绍了一种装调方法:以仿真模拟为基础,筛选出对像质及像点漂移影响较大的高权重透镜。装调时先对系统中各透镜进行初装,再利用热像仪专用检测装置微调高权重透镜来动态控制装调质量。

摘要： 传统的长焦深光束生成器件,诸如空间光调制器和正负透镜组合,存在光学元件尺寸较大、难以与微纳光学系统集成等问题,发展一种长焦深光束生成方法并制备一种结构简单、尺寸紧凑且成像质量良好的长焦深光束器件尤为重要。提出了一种利用连续立方相位板调制来产生长焦深光束的方法,通过飞秒激光直写技术制备了高尺寸精度(直径为108μm,高1.1μm)的相位板,实现了可调控的焦距长度(50~150μm)和焦深(100~600μm),并且对相位板进行光学测试,展示了其长聚焦能力和成像能力。该器件可用于高性能集成光学系统、微纳光学制造等领域。

摘要： 傅里叶红外分析技术具备可测量谱带宽、光谱分辨率高、信噪比高、扫描速度快等特点。它可通过固定点或移动便携方式,对多组分气体进行实时、在线、连续和无人值守的监测,并广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保等领域。市场目前现有设备多为完全进口或核心部件进口,虽元件高度集成,但不可广泛适配。由于各品牌间设置技术壁垒,导致设备调试难度加大,维修更换成本增高。基于以上情况,现设计新的傅里叶红外气体分析系统。该系统用模块化的方式组成核心结构,结合自由光长光程多反射气室进行光学仿真,从而可以用该系统开发更灵活的红外气体分析设备,自由适配多种规格气室。大大降低了安装调试难度及更换维修成本。

摘要： Laue晶体单色器常用于单色化高能X射线(>50 keV),通过对其晶片压弯可以实现高能光束聚焦.晶片压弯过程中会不可避免地产生扭曲,从而影响单色器的工作效率.利用波动光学仿真的方法,分析弯晶面形扭曲对Laue晶体单色器性能的影响,并提出一种角位移微调轴角装置,用来消除这种扭曲.该装置基于直梁型柔性铰链,利用叠加原理和对称结构.利用有限元方法分析了该装置的力学性能.分析结果表明,轴角装置的转角范围为±2°时,其转动中心最大偏移为20μm,实现了角位移分辨率好于1″,动态范围达到104,达到设计目标.

摘要： 本文阐述了光学仿真在灯具配光设计的整个过程.介绍了光源的选择,并利用此光源进行的配光设计,通过光学仿真软件TracePro对此配光进行仿真,对仿真结果进行分析并指导和完善配光设计,并与原理样件进行对比测试,验证配光设计的满足情况.

摘要： LightTools是一个全新的具有光学精度的交互式三维实体建模软件体系，在系统初步设计、复杂系统设计规划、照明系统设计分析等方面发挥重要作用。本文介绍了一种基于Lighttools的激光陀螺光学仿真，依靠Lighttools完成对激光陀螺光学模型的建立，并对模型可靠性进行测试，从而在实际的陀螺生产中提供设计指导。

摘要： 在液晶显示器件中，背光模组的导光板网点设计对模组背光性能起着重要的作用。rn 叙述了液晶背光模组的结构组成和导光板工作原理及其设计方法，系统地阐述了侧入式导光板网点设计理论和光学仿真，提出了一种基于图像邻域评价方法的散射网点分块理论。讨论了背光模组光学建模与仿真的具体方法和详细步骤，对导光板网点设计的发展进行了展望。

摘要： 介绍了组件Pmax与I-V曲线测试，便携式太阳模拟器必要性，LED灯阵仿真试验与分析，结论与展望，实验室组件Pmax测试方法。

摘要： 以光学仿真为背景,提出一个基于组件实现的开放式跨平台建模仿真软件SciSimu,此软件的目标是建立开放式的仿真平台,实现组件资源的可扩展与可重用。通过定制组件可以实现组件模型的扩展,利用组件适配器可以实现对一些光学组件库的重用。基于SciSimu构造的系统模型,可以放在不同的仿真环境中运行,从而了解该模型的物理规律或工程效应。论述了SciSimu的主要概念,功能结构,并介绍了基于结构体的端口管理,接口自动生成和回路解锁机制等关键技术实现,最后给出一个基于组件的激光传输仿真实例。

摘要： 高精度透射式系统对光学装调有着严格的要求，小量的光轴一致性误差都将严重影响系统质量。利用光学仿真软件分别计算光学系统中平移偏心和倾斜偏心的像差特性以及对系统光学传递函数和波前RMS 的影响，得出光学系统中各个分离透镜的不同光轴一致性误差对系统成像质量影响的权重。分析不同装调误差的像差特性及影响，能够为实际光学装调提供必要的参考，为高精度透射式光学系统装调过程的多元化控制提供可能。

摘要： 本研究将石膏特性适切的运用在灯具设计中,利用IDEO设计流程进行灯具发想,将石膏材料与光源结合,借以提升石膏材料的创新应用与附加价值,创造灯具与建材结合的可行性,达到见光不见影的照明应用.

摘要： 本研究将石膏特性适切的运用在灯具设计中,利用IDEO设计流程进行灯具发想,将石膏材料与光源结合,借以提升石膏材料的创新应用与附加价值,创造灯具与建材结合的可行性,达到见光不见影的照明应用.

摘要： 本研究将石膏特性适切的运用在灯具设计中,利用IDEO设计流程进行灯具发想,将石膏材料与光源结合,借以提升石膏材料的创新应用与附加价值,创造灯具与建材结合的可行性,达到见光不见影的照明应用.

摘要： 在聚光型太阳能热电发电系统或光伏发电系统中，不均匀性的聚光光斑不仅影响系统效率，而且会损坏发电模块。本文根据非成像光学原理，介绍了一种基于焦点均匀分布式的菲涅尔聚光器的设计方法，并与传统的共焦点设计方法进行了对比分析。结果表明，使用焦点均匀分布式设计方法可以有效改善聚光光斑的辐照度均匀度和能量透过率，有利于提高设备整体效率和可靠性。

摘要： 航天光学遥感器温度控制电路仿真系统及仿真测试方法，涉及工业自动化领域，解决现有温度控制电路的测试方法复杂等问题，电压调理电路对温度控制电路发出的加热控制信号的电压进行调整后传送至模数转换及信息采集电路，模数转换及信息采集电路将接收的实际加热控制信号进行实时记录并传送至微型计算机中，微型计算机根据接收的实际加热控制信号计算出反馈给温度控制电路的温度信号，并根据温度控制电路内热敏电阻特性将所述温度信号转换为电阻信号，将电阻信号通过PCI总线驱动电路传送至信息控制系统与数字电位器综合转换处理电路，通过数字电位器综合转换处理电路将多路不同的电阻信号并行实时地反馈给温度控制电路。

摘要： 本发明公开了一种光学遥感相机主动光学系统误差项的仿真方法，涉及光学遥感相机集成仿真技术领域。主动光学为了解决发射振动、重力释放、温度变化等因素导致的成像质量下降问题而采用主动校正技术，其仿真过程中误差项的仿真方法及准确性影响主动光学系统仿真的精度。本发明将光学模型、动力学模型和控制算法模型以及各误差项行集运算后组成光、机、控集成仿真，通过不断迭代，直到系统波像差达到要求。本发明将光学相机主动光学校正过程中涉及到的各类误差考虑到主动光学集成仿真中，相比于现有的理想化简化模型，本发明所述仿真方法与实际过程更加接近，仿真结果对设计过程具有更强的参考价值。

摘要： 本发明涉及光学成像系统的光学系统与机械系统一体化设计方法。利用工程分析系统对整个光学成像系统进行机械结构性能分析，得到光学表面变形后新节点几何位置；并对新节点几何位置进行曲面拟合，求出其曲面方程作为新曲面并输入到光学设计系统，分析光学成像系统的成像质量，如不能满足设计要求，则利用光学设计系统对新曲面进行优化得到新光学表面并输入到工程分析系统中，使光学成像系统修改成含有新光学表面的新光学成像系统并利用工程分析系统进行机械结构优化。重复以上各步骤，直到成像质量满足设计要求为止。由于本发明使机械设计与光学设计联系起来，统筹考虑影响光学成像系统成像质量的综合敏感因子，使光学成像系统的设计仿真集成化。

摘要： 本发明提供一种光学镜头的仿真分析方法以及仿真分析装置，其中仿真分析方法包括：S10：获取光学镜头的设计参数、材料参数以及冲撞物的参数，构建光学镜头以及冲撞物的三维模型；S20：设置光学镜头的冲撞姿态和冲撞条件，以模拟光学镜头通过振动、冲击或碰撞与冲撞物接触，获取第一仿真结果；S30：根据第一仿真结果对光学镜头进行结构稳定性分析，并输出中间数据；S40：根据中间数据获取第二仿真结果，根据第二仿真结果对光学镜头进行光学性能分析。本发明可以仿真光学镜头在整个冲撞过程中各组成部件的参数变化，用以评估光学镜头结构稳定性以及光学性能，从而知道光学镜头的结构设计和优化方向，缩短产品的研发周期，降低研发费用。

摘要： 本申请提供的光学系统杂散光线梯度仿真方法及系统，对光线进行预处理，每条所述光线均由发出点和方向构成的线段组合而成，所述光线包含光线信息，所述光线信息包括光线梯度，追迹所述光线梯度最低的光线，并对所述最低光线的线段进行更新和收集，再将所述线段连成光线，通过GPU按照所述光线梯度由低到高遍历追迹所有光线，直到所有最大梯度值的光线追迹完成，对光线追迹进行分析实现杂散光线梯度仿真，实现GPU加速的梯度非序列光线追迹，速度更快，处理大规模光线追迹情况下，更加节省算力资源。

摘要： 本发明公开了一种航天光学相机内参数星上监测仿真装置及模拟仿真方法，其中装置包括第一光学自准直仪、第二光学自准直仪、第一平面镜、第二平面镜和三维转台；第一光学自准直仪的光轴与第一平面镜的法线相重合，第二光学自准直仪的光轴与第二平面镜的法线相重合；第一平面镜和第二平面镜呈预设夹角安装在三维转台上；第一平面镜和第二平面镜均能够随三维转台沿X轴、Y轴和Z轴转动；第一光学自准直仪的光轴与三维转台的转轴相平行；第一光学自准直仪中成像面阵的垂直方向为X轴，第一光学自准直仪中成像面阵的水平方向为Y轴，三维转台的转轴方向为Z轴。由此实现了模拟航天光学相机内参数星上监测过程。

摘要： 航天光学遥感器温度控制电路仿真系统及仿真测试方法，涉及工业自动化领域，解决现有温度控制电路的测试方法复杂等问题，电压调理电路对温度控制电路发出的加热控制信号的电压进行调整后传送至模数转换及信息采集电路，模数转换及信息采集电路将接收的实际加热控制信号进行实时记录并传送至微型计算机中，微型计算机根据接收的实际加热控制信号计算出反馈给温度控制电路的温度信号，并根据温度控制电路内热敏电阻特性将所述温度信号转换为电阻信号，将电阻信号通过PCI总线驱动电路传送至信息控制系统与数字电位器综合转换处理电路，通过数字电位器综合转换处理电路将多路不同的电阻信号并行实时地反馈给温度控制电路。

摘要： 本发明提供了基于X射线光学仿真的掠入射光学系统聚焦性能分析方法，该方法充分考虑了X射线光子能量和反射率的特征信息，避免了现有技术中仅考虑单一能量X射线光子，而不考虑反射率的缺陷，可以实现更接近X射线脉冲星导航装置的工程实际情况，提高了X射线光学仿真与分析的效率；采用本发明的光学系统聚焦性能分析方法，可以分别对热形变、结构形变或热‑结构耦合形变情况下的光学系统聚焦性能进行分析，得到不同情况下光学系统的弥散斑均方根半径、100％能量集中度和50％能量集中度，从而量化了不同形变对光学系统聚焦性能的影响程度，为产品的可靠性设计与优化提供了理论支持。

摘要： 本发明实施例公开一种光学遥感相机主动光学系统的仿真方法，该主动光学系统仿真方法综合了光学、机械、控制三种学科，涉及相机的光学结构、六自由度主动光学执行机构、波前传感算法、校正量算法以及误差项仿真模型，在此仿真模型基础上开展全局优化比单学科优化更容易得到全局最优解。该实施例有效地解决现有主动光学仿真方法中采用单学科、理想化模型，带来误差较大且难以模拟实际主动光学校正过程的问题。

摘要： 本发明提供了基于X射线光学仿真的掠入射光学系统聚焦性能分析方法，该方法充分考虑了X射线光子能量和反射率的特征信息，避免了现有技术中仅考虑单一能量X射线光子，而不考虑反射率的缺陷，可以实现更接近X射线脉冲星导航装置的工程实际情况，提高了X射线光学仿真与分析的效率；采用本发明的光学系统聚焦性能分析方法，可以分别对热形变、结构形变或热-结构耦合形变情况下的光学系统聚焦性能进行分析，得到不同情况下光学系统的弥散斑均方根半径、100％能量集中度和50％能量集中度，从而量化了不同形变对光学系统聚焦性能的影响程度，为产品的可靠性设计与优化提供了理论支持。