高精密光学系统的光机热耦合分析-案例

namedawang

        为了在设计阶段准确的计算光学系统的热变形、热应力、机械应力、机械变形、刚体位移和动态响应；同时为了评估各种主动控制方案的激励效果，满足光学系统对于精度、时间和空间分辨率的发展需求，目前光学系统设计，尤其是空间光学系统设计急需实施光-机-热耦合分析方案，综合考虑热学、力学、光学、等多方面的影响因素。         现有的热分析、机械分析和光学分析工具多种多样，常见的分别都有三四种；但是热分析、机械分析输出结果均是基于网格结构的离散数据，而光学分析是基于面形的连续数据。数据格式的不一致，使得热分析和机械分析的结果不能被光学分析工具直接使用。本方案引入光机热耦合分析软件 SigFit，将网格型的离散型数据拟合为连续型数据，架起结构分析与光学分析之间的桥梁。

        这个案例是我根据原厂案例梳理的一份详细报告，考虑了空间望远镜在受到热载荷以及重力载荷时的光学评价，大家可以直观的了解光机热耦合分析思想。欢迎大家留言评论，一起探讨光机热耦合分析中的问题。

有生之年

请问这个光学宏文件是怎么导出的呢，以及导出的模型会有结构件的影响因素在里面吗？

namedawang

有生之年 发表于 2021-12-16 08:57
请问这个光学宏文件是怎么导出的呢，以及导出的模型会有结构件的影响因素在里面吗？

就是把结构件的影响因素导入到zemax中进行分析的，宏文件是多项式系数，将CAE的节点变形通过多项式表达出来，拟合完成之后有拟合残差，可通过残差判断拟合效果的好坏，一般默认拟合残差小于百分之五就认为基本将光学元件变形等全部表示。

有生之年

namedawang 发表于 2021-12-16 10:54
就是把结构件的影响因素导入到zemax中进行分析的，宏文件是多项式系数，将CAE的节点变形通过多项式表达出 ...

也就是打开空白ZEMAX，直接导入生成的文件就会生成镜片面型厚度两镜片间空气间隔等各项参数了吗？

namedawang

有生之年 发表于 2021-12-16 13:28
也就是打开空白ZEMAX，直接导入生成的文件就会生成镜片面型厚度两镜片间空气间隔等各项参数了吗？

需要有原始设计好的光学模型，Sigfit输出的宏文件会以扩展多项式或泽尼克多项式的形式，将原有光学模型数据替换为拟合之后的多项式。

Spike

如果sigfit输出的是泽尼克多项式，代入到zemax中，那是不是就丢失了厚度方面膨胀的数据呢？

namedawang

Spike 发表于 2022-6-23 18:05
如果sigfit输出的是泽尼克多项式，代入到zemax中，那是不是就丢失了厚度方面膨胀的数据呢？

为啥呢，zemax本来就是数据拟合运算的啊，sigfit输出的宏文件直接替换原有光学面进行计算

Superstar_韩

namedawang 发表于 2021-12-16 10:54
就是把结构件的影响因素导入到zemax中进行分析的，宏文件是多项式系数，将CAE的节点变形通过多项式表达出 ...

您好，问一下sigfit可以将Ansys软件中节点数据提取出来，然后导入sigfit拟合面型，并计算出PV于RMS吗？

xuexisigfit

同问 我也想知道这个问题的答案

xuexisigfit

你好 前期下载了高精密光学系统的光机热耦合分析案例 里面关于sigfit文件的具体实现 我看只是简单带过了一下 如果想要了解更详细的操作的话 有什么资料可以推荐嘛！谢谢 也可有偿