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原创 Ansys Zemax｜计算任意温度和压强下的折射率

这篇文章介绍了OpticStudio如何计算材料在任意输入波长、环境温度和压强下的折射率。通常情况下有两种参考折射率的测量方法：绝对测量和相对测量。其中绝对测量以真空为参考介质；相对测量则是以空气（摄氏温度20°，一个标准大气压）为参考介质。除了折射率以外，光的波长也是在特定介质中测量的，光在不同介质中的波长存在微小差别，例如氦氖激光器产生的红光在真空中的波长为0.632991μm，而在空气中的波长为0.632816μm。

原创 Ansys Zemax｜如何使用坐标返回功能恢复原坐标系

若要恢复X、Y、Z旋转以及X和Y偏心，将“坐标返回”选项更改为“方向XY”（不考虑Z偏移），并将“至表面”更改为1。Z偏心由坐标间断面的厚度参数设定，因此当前表面的方向和位置都将与“至表面”所选的表面相同。上述三种方法中的任何一种都相对容易实现，但是如果有多个嵌套的坐标间断面，并且想要恢复到物空间坐标系，就需要用到坐标返回功能。“仅方向”：仅确定关于X、Y和Z轴的倾斜，以将坐标系的方向恢复到前一个表面。坐标返回功能非常易于使用：先选择“坐标返回”的坐标系的方式，再选择“至表面”返回至期望表面的坐标系。

原创 Ansys Mechanical｜不收敛处理方法

原创 Ansys Speos｜如何减少Cover Lens 引起的仿真运算时间

在这个例子中，将得到如何有效地模拟前面有透明材料的光源。通过捕获玻璃罩到光源本身来减小模拟规模并提高收敛性。这对于相机/激光雷达应用尤其重要，其中传感器和光源位于镜头的同一侧。当光源放置在一个或多个材料后面时，会增加光线追踪收敛时间，特别是对于相机和激光雷达模拟。因此，浪费了宝贵的模拟时间，却没有得到完整的结果。为了减少模拟时间，尝试预先计算透明材料和光源的相互作用，转换为只有玻璃表面的输出是有效光源。这些光线只会与环境相互作用并到达传感器，从而减少了运行完整模拟所需的时间，并在传感器表面获得响应。

原创 Ansys Zemax｜为离轴反射镜中增加相位表面

在OpticStudio中，有多种表面可以用于启用相位延迟功能。其中，Zernike标准/条纹相位面（Zernike Standard/Fringe Phase surfaces）是利用Zernike多项式来实现的，而网格相位面（Grid Phase surface）则是基于定义点的网格创建的。这两种方法各具特色，因为Zernike表面能够模拟不规则性，而网格相位则允许我们将实际测量的干涉数据添加到表面上。在本文中，我们将运用Zernike条纹相位面来模拟离轴抛物面（OAP）模型曲率半径的误差。

原创 Ansys 结构 | 从力学学科体系说起

力学有着悠久的历史，最早可追溯到古希腊的阿基米德(约公元前287 - 212)，并且在欧洲文艺复兴运动以后，人们逐步对力和运动之间的关系有了正确的认识。英国科学家牛顿继承和发展了前人的研究成果，提出了物体运动三大定律，这也标志着力学开始成为一门科学。到了20 世纪，力学更得到蓬勃的发展，截至目前为止已形成了几十个分支学科。《中国图书馆分类法》力学分类体系力学学科基于研究对象、研究方法、研究时代、研究的目的和用途、研究的内容范围、研究的问题和研究的手段可进行不同的分类。

原创 Ansys Mechanical | 软件介绍：业界一流的有限元求解器

​Ansys Mechanical 有限元分析软件可满足您对线性动力学分析的所有需求，包括模态、谐波、频谱响应和带预应力的随机振动，以及用于快速解决方案的高级求解器选项。随着流固耦合的增加、以及更详细的问题评估需求，Ansys 为单向和双向耦合提供了易于使用的自动化解决方案。Ansys Mechanical 是业界一流的有限元求解器，具有结构、热学、声学、瞬态和非线性功能，可帮助改进建模。仿真装配体之间的热传导、对流和辐射使您能够预测组件的温度，然后可用于检查产生的应力和变形。

原创 Ansys Zemax | 如何将光栅数据从Lumerical导入至OpticStudio（下）

在此工作流程中，设计人员首先在Lumerical FDTD或RCWA中模拟光栅，然后将数据导出到扩展名为json的文件。在OpticStudio中，用户可以导入这些数据，以精确模拟在整个宏观系统中的光栅特性。

原创 Ansys Zemax | 如何设置镜头卡口的机械参考以进行热分析

在序列模式下，"热生成"工具允许在具有不同温度的多个环境中对系统进行建模。它可以与虚拟表面结合使用，以显示系统在经历热变化时如何变化。本文简要描述了如何设置虚拟表面以表示镜头卡口，以及如何使用"生成热"工具观察系统的多种配置。

原创 Ansys Zemax | 如何将光栅数据从Lumerical导入至OpticStudio（上）

在此工作流程中，设计人员首先在Lumerical FDTD或RCWA中模拟光栅，然后将数据导出到扩展名为json的文件。在OpticStudio中，用户可以导入这些数据，以精确模拟在整个宏观系统中的光栅特性。

原创 Ansys Zemax | 如何在 Lumerical 与 OpticStudio 间模拟光纤及耦合分析

我们将通过本文主要介绍如何将 OpticStudio 内信息转换至 Lumerical FDE 本征模求解程序中。这对于一部分是体光学系统，另一部分是波导或光子晶体（需要电磁传播工具进行传播模拟）的多级情况系统模拟是十分有帮助的。Lumerical 的有限差分本征模 (FDE) 求解程序可以可以用来确定任意光波导的几何结构所支持光模式的物理性质。在本示例中，我们将通过 Lumerical FDE 求解程序来研究从聚焦透镜到细小二氧化硅光纤的耦合场景。

原创 Ansys Speos | Light Expert Group探测器组使用技巧

相机挡板的设计需要在光路的不同位置同步多个照度图，以尽量减少杂散光。2023R2 Speos提供了一种新的探测器，用于高阶杂散光分析，可以同时对多个探测器进行光线追迹。Light Expert工具可以即时过滤3D视图中的光线，以识别特定的光路和光源的贡献。以相机光路为例，简述light expert group探测器组使用方法。

原创 Ansys Zemax | 在 MATLAB 或 Python 中使用 ZOS-API 进行光线追迹的批次处理

这篇文章会说明如何在 MATLAB 或 Python 中以 Zemax OpticStudio 应用程式介面 (ZOS-API)处理光线数据库(Ray Database, ZRD)档案，过程中我们将使用ZRDLoader.dll。本文提供了在 Matlab 中批次处理序列光线追迹(一般、归一化、偏振或非偏振)，以及在 Matlab 和 Python 中使用方法 ReadNextSegmentFull() 批次处理非序列 ZRD 档案的范例。什么是 RayTrace.dll?

原创 解决方案 | 使用 Mechanical 对自行式塔式起重机臂架系统设计仿真

华电重工股份有限公司（中文简称“华电重工”，英文简称“HHI”）是中国华电科工集团有限公司的核心业务板块及资本运作平台。华电重工以工程系统设计与总承包为龙头，EPC 总承包、装备制造和投资运营协同发展相结合，致力于为客户在物料输送工程、热能工程、高端钢结构工程、工业噪声治理工程、海上风电工程、光伏、氢能和智慧港机等方面提供工程系统整体解决方案。公司业务涵盖国内外电力、煤炭、石化、矿山、冶金、港口、水利、 建材、城建等领域。

原创 解决方案 | 使用Fluent和Mechanical对太阳能光伏面板及组件结构进行流固耦合仿真及优化

通威太阳能是中国 500 强企业通威集团有限公司旗下品牌，深度切入太阳能发电核心产品的研发、制造和推广。目前电池年产能超过 90GW，连续 7 年成为全球产能规模和出货量最大，盈利能力最强的太阳能电池企业。产业包括高纯晶硅、太阳能电池、高效组件和渔光一体等。组件形成了五大技术优势，具有更低的工作温度、优越的载荷能力、更高的转换效率、优异的弱光性能、卓越的抗 PID 能力。目前借助 Ansys 继续扩大组件的技术优势，保证市场的领先地位。通威产品介绍：中国南京龙袍20MW项目。

原创 Ansys Lumerical | SPAD暗计数率模拟

本例中DCR的计算包括两个主要步骤：使用Ansys Lumerical CHARGE模拟电场和热生成速率，然后在Ansys Lumerical脚本中计算雪崩触发概率和暗计数率。如上图所示。运行和结果部分中模拟的 2D SPAD 设备表示用于说明模拟工作流的示例设备。要查看针对实际测量设备的基准仿真结果，请转到附录。此示例需要版本 2023 R2.1 或更高版本才能运行。

原创 Ansys Zemax | 探究 OpticStudio 偏振分析功能

OpticStudio有多种分析模拟偏振光学器件的功能。这篇文章介绍了每种功能在建模时的特点和合适的使用环境。

原创 【2024 R1 版本更新】Ansys Fluent（下）

Ansys2024R1来了，小宇赶紧将新功能给大家汇报一下。GPU求解器功能势头最强，pyFluent又开始迭代了，CPU模型中又更新了很多功能，fluent meshing中的thin volume mesh功能也来了。

原创 【2024 R1 版本更新】Ansys Fluent（上）

​​Ansys2024R1来了，小宇赶紧将新功能给大家汇报一下。GPU求解器功能势头最强，pyFluent又开始迭代了，CPU模型中又更新了很多功能，fluent meshing中的thin volume mesh功能也来了。

原创 Ansys Lumerical | 激光雷达天线仿真

激光雷达（LIDAR）是“light detection and ranging”的简称，近年来由于在机器人、自动驾驶汽车、高精度测绘等领域的快速应用而备受关注。由于具有高角度分辨率和很快的转向速度，目前最先进的激光雷达能够实现每秒对数百万个点进行测距。现有激光雷达架构中的光束转向机制通常分为两类：机械式（如基于旋转或 MEMS 的实现）和非机械式（最常见的是光学相控阵）。基于硅光子技术的光学相控阵具有大光学孔径和紧凑的占地面积，被认为是低成本、高速、坚固耐用的固态激光雷达的理想解决方案。

原创 Ansys Zemax | 如何获取公差报告中的任何优化操作数值

在对系统进行公差处理时，使用公差处理工具无法提供的特定优化操作数往往更有利于对系统进行评估。OpticStudio 允许用户通过使用公差脚本功能定义自己的公差参数。通过公差脚本，用户可以选择单独的操作数，甚至是完整的评价函数作为公差标准，从而对系统进行更精确和个性化的分析。本文将概述如何使用预建公差脚本对简单系统进行公差计算。

原创 Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中建模DMD（MEMS）

下图显示了一个DMD设备，它单独倾斜的微镜组成。镜子通常被称为像素。

原创 Ansys Zemax | 如何执行非序列公差分析

公差是将误差（制造、装配、材料等）系统引入光学系统以确定其对系统性能的影响的过程。如果您不熟悉公差分析的概念，或者想了解更多有关该过程背后的理论的详细信息，请先阅读文章“如何进行序列模式公差分析”和软件帮助手册。本文的目的是说明可用于非序列光学系统公差的工具。

原创 电动方程式车队利用仿真技术提高效率

随着‍人们迈向全电动汽车未来，保时捷等原始设备制造商正在对一些有史以来速度最快、重量最轻的车辆进行敏捷性测试。世界上只有一‍项比赛‍，可以让您看到电动汽车以每小时200英里的速度在城市街道上飞驰45分钟，这就是ABB FIA E级方程式世界锦标赛。E级方程式赛车不仅仅关乎动力，还关乎如何高效地利用动力来赢得比赛。在这里，速度最快与效率最高相吻合，损耗的测量单位不仅‍仅是千瓦，‍还会以毫秒‍计算。

原创 【Ansys Fluent Web 】全新用户界面支持访问大规模多GPU CFD仿真

此外，用户还可通过全新的Ansys SimAI™工具，利用生成式人工智能（AI）的强大功能，在给定设计范围内快速探索其它设计，在几分钟内便能获得结果。Fluent Web UI提供Ansys Fluent™界面，Ansys Fluent是业界领先的CFD求解器，其所支持的原生GPU可将结果生成时间缩短近10倍。Ansys产品高级副总裁Shane Emswiler指出：“我们的客户可在云端或本地利用我们的原生GPU求解器和人工智能解决方案，在从汽车到航空航天的广泛行业应用中实现显著的时间节省优势。

原创 Ansys Speos | 光学水晶内饰解决方案

原创 AI/ML协同仿真，将更多可能性变成现实

‍但是，在Ansys，我们使用自己的知识产权（IP），并将ChatGPT引擎‍依托‍于我们50多年来构建的数据库，‍这‍些都是我们通过客户与Ansys客户卓越（ACE）团队之间的数千次互动所了解到的信息。现在的情况，其实是一样的。当AI对汽车进行建模时，它将汇总来自各种数据源的参考，其中一些数据源可能并不可靠，或是竞争对手的，或是受法律保护的‍信息。不同的AI/ML方法，包括自下而上的方法、自上而下的方法、降阶模型（ROM）和大型语言模型（LLM），使我们的求解器能够执行更快、更准确的预测分析。

原创 【Ansys 2024 R1 】助力扩展AI支持的多物理场优势，重构用户体验

AnsysGPT是一款经过Ansys训练的AI虚拟助手，可提供全天候的客户支持。用于Ansys Icepak™、Ansys Mechanical™、Ansys HFSS™、Ansys RaptorX™和Ansys Q3D Extractor™求解器引擎的统一仿真平台和工作流程可优化基于多物理场的电磁仿真工作流程。例如，面向嵌入式软件的Ansys Scade One™基于模型的设计环境，在参考了新的设计语言基础上进行构建，便于学习和使用，其旨在与云计算模型以及系统和软件工程师目前使用的大量高级技术无缝集成。

原创 Ansys Lumerical | 自发参量下变频 （SPDC） 光子源

本例中的仿真是使用 MODE 和 qINTERCONNECT 求解器执行的。模拟在 MODE 中通过 Lumerical 脚本文件进行设置和运行。接下来，运行 python 脚本以生成用作 qINTERCONNECT 输入的状态。然后，qINTERCONNECT 仿真通过 Python API 运行，可以直接在 INTERCONNECT 中运行，也可以在外部 Python 环境中运行。

原创 Ansys Zemax | OpticStudio 的冷反射分析宏

冷反射效应是致冷型红外系统中一种著名的现象，它是由探测器与壳体的巨大温差引起的。镜片镀膜的抗反射性能的不完善会导致残留的热辐射从每个镜片表面返回。热壳体的部分辐照度也到达探测器。如果镜头设计不当，就会在图像上产生可分辨的对比度差异。对于固定的镜头位置和机架温度，这种对比度差可以通过电子非均匀性校正算法来消除。但这些参数的改变会导致冷反射图案的回归。因此，冷反射分析是制冷型红外探测器设计过程中一个非常重要的部分。

原创 Ansys携手DXOMARK共同开发突破性的虚拟摄像头系统验证解决方案

将Ansys和DXOMARK的技术相结合，可为虚拟摄像头系统的验证提供高效可靠的解决方案。高鲁棒性的工作流程有助于优化设计，并在研发流程的早期阶段提供宝贵洞察信息，从而加快从航空航天、汽车到医疗和消费类电子等行业产品的上市进程。为指导用户选择电子产品，DXOMARK在其网站（dxomark.com、.cn、.fr和corp.dxomark.com）上提供了最大的智能手机、数码单反相机、扬声器和笔记本电脑等质量评估数据库，涵盖五大专业领域（音频、电池、摄像头、显示器和自拍）。✔ 详细的科学测试报告。

原创 Ansys宣布与Humanetics深化合作，共同加强人类安全保障

在现有合作伙伴关系的基础上，Ansys与Humanetics将携手共同加强人类安全工程生态系统，并通过将物理和虚拟安全解决方案与数字孪生相结合，助力推动该行业不断发展。通过扩展的合作伙伴关系，Humanetics的HBM和RAMSIS与Ansys基于物理的仿真产品组合相结合，将进一步增强以人为本的产品设计能力，改进测试，并为决策提供信息。我们与Humanetics的深化合作伙伴关系，不仅可以为客户进一步集成物理测试数据和数字仿真数据，而且还可以实现互联的数字和物理产品，从而推动人类安全生态系统的转型。

原创 【2024 R1 版本更新】Ansys Speos

上期我们讲到了Ansys系列的三大光学软件于2024年的更新，在小宇快马加鞭的信息收集下，更加具体的内容也整理完毕了，一起来看看Ansys Speos又有哪些具体的功能更新吧~

原创 【2024 R1 版本更新】Ansys Zemax

上期我们讲到了Ansys系列的三大光学软件于2024年的更新，在小宇快马加鞭的信息收集下，更加具体的内容也整理完毕了，一起来看看Ansys Zemax又有哪些具体的功能更新吧~

原创 【2024 R1 版本更新】Ansys Zemax / Lumerical / Speos

在这个信息爆炸的时代，光学技术的进步将为我们带来更多未知的可能性。- µLED 的应用主要包括消费电子产品中的高质量显示屏（如 AR/VR 显示屏、智能手表、智能手机）和汽车显示屏（如 HUD、环境照明中央控制台、前大灯）- 新的HMD追踪兼容性，带来完全沉浸式的结果体验 - 这使得各行各业的Speos用户能够执行综合分析，并更直观分析结果，更好地评估真实产品的外观。- 为基于氮化物的绿色和蓝色 µLED 提供新的支持，包括使用CHARGE/MQW求解器的耦合模式下的二维光电模拟。

原创 Ansys Zemax | 照明设计的性能指标

本文是照明基础的内容，提供了关于照明系统性能目标的讨论和示例。“如何完成良好的照明设计？”，这个问题将通过讨论照明设计中常见的单位和目标来解决。

原创 Ansys Zemax | 使用点扩散函数的衍射极限成像系统的分辨率

成像系统的性能与其分辨率有关，但分辨率的定义各不相同。在超分辨率显微镜中，傅里叶环相关[1]用于评估分辨率。在衍射极限显微镜中，分辨率是用瑞利或斯派罗准则估算的[2]。在实践中，这些系统的分辨率也可以用微粒测量，微粒选择明显小于预期分辨率，选定上述标准之一。这些微粒充当形成 PSF 的点发源，其尺寸给出了图像分辨率的估计值，同样，该尺寸根据其定义而变化。在本文中，我们使用 OpticStudio 中的 PSF 来更客观地评估衍射极限成像系统的分辨率。

原创 Ansys Lumerical | 闪耀光栅

第二张图显示了所有衍射阶数的反射作为波长从0.4um到0.7um的函数。为了获得平滑的反射曲线，需要比平时更多的频率点。然而，可以看出，需要更多的频率点（例如 200 个）才能获得更平滑的结果。我们将使用光栅阶数透射部分中描述的光栅阶次透射分析对象来测量反射和透射。完成后，使用脚本 grating_blaze.lsf 计算光栅在固定波长处的反射和光栅阶数。请注意，我们使用了BFAST光源，因此宽带源以相同的入射角注入所有波长。为了捕获全反射和透射的特征，监视器中需要更多的频率点。

原创 Ansys Zemax | 照明设计的理论背景与概念

本文是照明系统基础学习路径的重要内容，介绍了我们在照明设计开始前所需要了解的基本概念。我们探讨了照明设计中实用的概念，如计量单位、系统的能量和能量守恒(étendue).本文的写作目的本文并不是对可用于照明设计中的各种光学理论的引申，而是提出设计师在进行照明设计时应注意的根本理论和概念。本文没有提供公式的完整推导。

原创 Ansys Lumerical｜如何将Klayout Cell动态导入Lumerical Multiphysics

在本例中，演示了如何将KLayout Library Cell动态导入 Lumerical 以执行设计扫描和表征。该功能支持动态导入到Lumerical FDTD、MODE以及Multiphysics的所有工具，包括CHARGE、HEAT、FEEM、MQW、DGTD。Windows 100.28.10Windows 110.28.9NOTE：建议使用指定版本的 KLayout，因为并非所有版本的 KLayout 都受支持和测试。此外，Linux部分的支持尚未经过充分测试和支持，请谨慎使用。