ueotek的博客

Ansys Speos 2025 R1在传感器、光学零件设计、结果分析等方面进行了改进和新功能开发，旨在提高设计效率、仿真精度和使用体验，主要更新包括兼容AxF、发布pySpeos等。参与过汽车、航空、电子领域光学方案开发和支持，目前负责Ansys Speos技术工作。2025年4月16日 16:00 - 17:00。扫描二维码即可进入报名界面进行报名。

在这个示例中，我们基于Mercante等人的工作[1]模拟了一种薄膜铌酸锂（LNOI）相位调制器。通过利用引入的各向异性介电常数特性，我们在CHARGE中计算了由射频引发的电容电场（E场）。然后，这些电场用于通过Pockels效应在电信波长下计算铌酸锂中的电光折射率扰动。接着，我们在FEEM中计算了扰动的LN波导的光学模式，以及TE基模的电压相关相位调制性能，包括损耗和VπL。 光收发器将电信号转换为光信号。所有的计算都始于电子领域，然后通过将信号从电信号转换为光信号，我们可以提升更多的通道，拥有更大的带

你可以看到，如果没有相位包裹，透镜引入的相位将具有平滑的形状，并且采样良好。（在这种情况下，相位的形状为r4，这是因为该透镜是一个包含r的四次方非球面项的非球面透镜。对于一般电脑而言，要计算如此大量的像素对几乎是不可能完成的任务，即便能够计算，也需要耗费极长的时间。这是因为在POP执行过程中，我们设定了储存光束文件，这样就我们可以在光束查看器中通过选择储存的不同光束文件来查看光束在系统中不同面上的分布情况。重要的是，需要检查系统中的每一个曲面，从而确保在所有可能的情况下，相位都得到了良好的采样！

在本系列第一篇文章中，我们可以使用光束查看器（Beam File Viewer）来查看范例系统中不同面上的光束情况。这是因为在POP执行过程中，我们设定了储存光束文件，这样就我们可以在光束查看器中通过选择储存的不同光束文件来查看光束在系统中不同面上的分布情况。在范例系统中，面1是物面，因此面1上的光束分布显示了光束刚射进系统时的情况。图3所示的就是面1上的光束分布情况，它呈现的是最初计算得出的束腰半径为6.4mm的高斯光束。

2.在“Script File Editor”选项卡中，打开脚本文件“Step3_run_FDTD_EC.lsf”，并将变量“file_path”中的路径设置为Zemax POP文件夹，通常在“User\\Documents\\Zemax\\POP\\BEAMFILES\\”中。在该工具的设置中，用户可以选择他们感兴趣的.ZBF文件，其语法为“[edgecoup_zbf_mode]_nnnn_1.zbf”，其中[]中的名称是基于此设置之前的文本框，nnnn指的是存储.ZBF数据的表面编号。

随着科技的飞速发展，精准光学设计在激光技术、光纤通信等领域的应用愈发关键。为响应光学技术生态的快速演进，经课程组审慎研讨决定：Ansys Zemax 激光光纤耦合专题课程将进入阶段性调整期。此次调整并非终点，而是基于行业技术格局演进的战略规划——我们将整合优势资源，聚焦智能驾驶激光雷达、超表面光学系统、AR/VR波导设计等前沿领域，重构更符合产业需求的仿真课程体系。，第40期 Ansys Zemax 激光光纤耦合专题课程圆满收官，这项伴随 Zemax 软件发展进程的标杆培训正式完成历史使命。

在“Beam Definition”部分，选择“Beam Type”为“Gaussian Waist”，并设置束腰大小，使其对应于输入光束的数值孔径（NA）0.05，即约6.36um（或0.00636 mm，作为X/Y腰围的数值）。此外，我们将采样网格的密度设置为1024x1024（即在X和Y方向上的采样点均为1024），并将X和Y方向的宽度均设为0.1mm。本文是系列文章的第一部分，介绍了OpticStudio中的物理光学传播（POP）工具，该工具能够在自由空间中模拟电场的传播。

光学设计的交换，这种方法传输全光学系统及其光学特性，这个模型考虑了通过系统的所有光路。使用黑盒光学设计可以执行系统级分析，选择inverse simulation，在geometry中选择导入的Import Speos Light Box ，选择相应的探测器和光源后，运算仿真，可以激活light expert功能，来分析光学设计之外的光路，但光学设计内部的光线将被隐藏，以避免逆向工程。这部分的目的是生成*.Odx文件，其中包含系统的几何形状及其位置和方向，成像仪的位置和方向，光学系统中使用的材料和涂层。

在输出的图纸中，此公差显示在表面属性相关参数的“3/”条目中，它表示面形公差。选项卡之外，请注意元件的每个表面（在本例中为左表面和右表面）将各有两个选项卡，用户可以输入与 ISO 10110 制图代码3-4和5-6对应的数据。为了对用于生产的元件进行详细说明，光学工程师需要向制造商提供一些信息，如元件半径、厚度、材料、直径等，以及所有相关的公差。1.TTHI 是厚度公差，因此与表面的相对位置有关，在本例中表示单透镜厚度的公差，在。在输出的图纸中，此公差显示在表面属性相关参数的第一行，指定了半径的值。

散射粒子在对象中的密度。为了在非序列模式中的对象上套用米氏散射分布的设定，如下图所示，我们需先开启该物件的属性字段（Object Properties），并在下方的 Volume Physics 项目中勾选 DLL 定义散射（DLL Defined Scattering），最后在 DLL 字段选择 MIE.DLL。范例中的系统包含了两个不同的结构，在结构1中，对象的参数是依据瑞利极限（Rayleigh limit）的条件进行设定的，确保 DLL 可以产生符合预期的散射现象（此时归一化的球体尺寸<< 1）。

Ansys Zemax 高级实战（HUD 、AR/VR方向）线下培训时间：2025年5月21日-23日(9:00-17:00)

因此，一款用于复杂产品的系统，硬件，软件的安全分析和可靠性计算、且满足功能安全认证标准要求的专业软件对汽车研发团队就是非常必要的了。medini含有的可靠性计算模型和失效模式分布等特性，可以为安全分析提供有力的支撑，减少其中的无效步骤，提高研发效率，medini中带有的分析安全需求的追溯链接设置，有助于确保各层级设计的追溯性和合理性。各个层级分析的关联设置，可以有效地链接FMEA、FTA中的基础事件，故障树分析中的基础事件可以直接和FMEA中的元素关联，从全流程角度看，整体上节约了50%以上的时间。

背景设置将更改实体模型布局的背景颜色，可以设置为一些不同的颜色，其中包括通过“系统选项...颜色”菜单内定义的 24 种不同颜色。在 ZPL 和动画软件的帮助下，创建 OpticStudio 影片将具有无限的可能性，并将真正吸引您的受众注意。否则，体积内部的光线轨迹会无法被查看到，完全或部分在其他物体内部的物体也会不可见，并且在各种视图旋转位置都无法看到其他物体后面的物体。然而，您可以灵活地更改与每个数字对应的颜色，从而让您自由地创建 OpticStudio 中可供使用的无限数量的不同颜色。

本例中的衍射光栅由单层液晶(5CB)构成。我们可以通过在XY平面内对液晶分子长轴的取向施加周期性空间变化来构建光栅结构。通过适当设计具有摆线衍射图案的光栅，可以消除零级衍射并将光完全分配到第一级衍射。

文章阐述了系统中采用的三个光栅的作用，并讲解了如何检查光束在波导中的传播足迹，以及如何进行此类系统的图像仿真。因此，建议设计人员在设计成熟时，改用包含像差在内的真实光引擎系统，以评估更真实的条件。若应用于其他系统，用户需在代码的第25行指定用于观察PSF的探测器编号，在第60行设置瞳孔的半直径，并在第61行输入近轴透镜的焦距。在 OpticStudio 中使用 RCWA 工具为增强现实（AR）系统设置出瞳扩展器（EPE）的示例中，首先解释了k空间中光栅的规划，并详细讨论了设置每个光栅的步骤。

第一个是因为物体 13，即近轴透镜，是矩形的，而人类的瞳孔是圆形的。在此示例中，波导的不透明度被设置为10%，而光栅的不透明度被设置为30%，请注意，这些设置完全可以根据用户的实际需求进行调整。在 Shaded Model 中，它设置为显示对象的隐藏线，并在最后一次分析运行时为检测器的像素着色，具体效果如图2所示，最终结果如图 3 所示。在 OpticStudio 中使用 RCWA 工具为增强现实（AR）系统设置出瞳扩展器（EPE）的示例中，首先解释了 k空间中光栅的规划，并详细讨论了设置每个光栅的步骤。

CFD仿真的这种“一键式”方法，使工程师能够在制造之前先利用Ansys求解器快速验证叶轮机械设计。此次新的软件集成，将在我们研发用于蒸汽脱碳的技术并减少全球化石燃料锅炉排放的过程中，帮助我们的团队节省大量时间和资源。CFX与AxCent的集成使设计人员能够以更高的预测准确性快速评估机器性能，从而缩短设计周期并提高压缩机、涡轮机、泵、风扇和涡轮增压器等应用的性能。叶轮机械工程师的传统做法是，在一个软件程序中准备初始叶片设计，然后在不同的程序中执行详细的3D分析，而且还需要在二者之间手动传输数据。

Ansys System Architecture Modeler（SAM）™ 中的新功能包括支持 SysML v2，这不仅可通过在团队之间建立更紧密的联系实现更优化的产品设计以及显著的时间节省，同时还可在整个工程组织间实现产品需求的可访问性和可扩展性。Ansys ModelCenter® MBSE 软件和SAM 升级了对 SysML v2 的支持，这不仅可通过在团队之间建立更紧密的联系实现更优化的产品设计以及显著的时间节省，同时还可在整个工程组织间实现产品需求的可访问性和可扩展性。

而且，衍射光栅完全嵌入在波导的内部，具体如图4所示。请注意，假定光栅结构位于衍射光栅的面 1 上，而不是对象的整个体积上。需要注意的是，在对象5的DLL设置中，起始阶数（Start Order）和终止阶数（Stop Order）参数分别被设定为-1和+1，这意味着衍射阶数为-2和+2或更高的光线将被忽略，不会参与衍射过程。在 OpticStudio 中使用 RCWA 工具为增强现实（AR）系统设置出瞳扩展器（EPE）的示例中，首先解释了 k空间中光栅的规划，并详细讨论了设置每个光栅的步骤。

培训时间：2025年3月18日~20日

事实上，尽管模型玻璃是可见光谱范围内的良好近似法，但是，如果您可获得所需的数据，就不应该使用此方法，而应使用 OpticStudio 中创建玻璃的其他方法。然而，如果您要创建的玻璃的可用信息仅限于这三个参数，则 OpticStudio 中的模型玻璃方法在可见光谱范围内是相对准确可靠的。OpticStudio 通过使用 d 光的折射率 Nd（0.5875618 μm）、阿贝数 (Vd) 以及描述部分色散与已知“标准线”的偏差项 (ΔPg,F) ，将玻璃的色散理想化，从而计算模型玻璃的折射率。

然而，整个行业的发展过程中都伴随着构造不佳的 CAD 物体，以及一个程序中创建的 CAD 物体加载到另一个程序时出现的相互操作性的问题。如果您的工作内容需要从多个来源接收 CAD 文件，并且您几乎无法控制这些文件的生成方式，请考虑获取该软件许可证，以便您能轻松修复有问题的文件。无论使用 CAD 程序提供的何种命令，请确保导出的物体是有效无缝的实体，且不含任何的内部面。CAD 物体应表示无内部面的“收缩包覆”的简单闭合体，但此文件实际上代表的是设计师如何制作该物体，而非物体本身！这是一个有效实体物体。

在 k 空间中，这意味着光栅将光线移动 1.4*sqrt（2）*（-1/sqrt（2），-1/sqrt（2）），如图 8 中的“第 2 个”箭头所示。，其中 λ0 是真空中的波长，m 是衍射级数，Λ 是光栅的周期，（fx，fy，fz） 是一个单位向量，表示光栅的周期性方向。如果光线从折射率较高的区域折射，并且它在 k 空间中的位置大于下一个区域中的位置，则会发生全内反射 （TIR），因为下一个介质没有可能的传播方向，如图 6 右下角所示。本文介绍的系统包括光栅。在本文中，光栅的放置如图 8 的右侧所示。

这些计算的工作原理是分别计算极化电场的 Ex、Ey 和 Ez 分量的数据，然后将结果不连贯地求和。基于衍射的 PSF 是由所有光线的这种积分直接给出的。如果计算是多色的，则 PSF 的总和是不连贯的。到达探测器的每条光线都会转换为局部平面波，照亮探测器上的每个像素，并且每个像素处平面波的相干振幅将添加到已检测到的相干振幅中。如果计算是多色的，则 PSF 的总和是不连贯的。此功能从物空间中的单视场点发射许多光线，通过光学系统追迹所有光线，并绘制所有光线相对于某个公共参考的 （x，y） 坐标。

与索尼的传感器模型相结合，该仿真可以极高的预测准确性再现索尼HDR成像器的像素特征、信号处理功能和系统功能。仿真模型使用户能够利用预定义输入或实时反馈，对基于索尼HDR成像器的感知系统进行可靠的、基于场景的测试，从而提高ADAS和AV应用的准确性、可靠性和安全性。利用AVxcelerate Sensors和索尼的高动态范围（HDR）图像传感器模型，OEM厂商可以测试高级驾驶辅助系统（ADAS）和AV功能，考虑传感器在弱光条件、夜间、雨、雪和雾等不同驾驶场景中的行为。

随着IC温度的变化，IC中使用的不同材料将以不同的速率膨胀，从而导致应力和翘曲，影响其性能和可靠性。该技术，可以在紧凑的外形尺寸中实现逻辑、存储器、传感器、微机电系统（MEMS）等领域芯片的异构集成，从而实现更高的性能、更低的功耗和更小的外形尺寸。为了优化系统的电源完整性，设计人员必须克服3D-IC中存在的这些多物理场问题，而利用Ansys软件，设计人员可以轻松生成模块的电源模型，并对系统的行为进行仿真。与传统的2D-IC相比，这可以实现更好的散热、更低的功耗、更高的密度和更出色的电气性能。

实际上，在现场测试中其实无法达到评估系统故障概率所需的里程数，因此，汽车制造商梅赛德斯-奔驰公司转而利用仿真来确定关键交通场景，并使用optiSLang进行安全性功能测试和评估。为了实现准确的公差分析建模和可制造性，工程师需要特定的信息（例如，夹具概念和连接位置）来通过仿真软件定义接触条件、范围和测量值。在汽车领域，公差分析的准备工作非常耗时，有时还容易出错，特别是对于包含数百个部件的白车身（BiW）结构。该方法可减少证明特定功能所需的具体交通场景的数量，并在很短的时间内确定每个场景的风险。

与其它电子产品面临的热管理挑战类似，无线充电器的主要热管理挑战也是基于对更快充电和更小设备的要求。无线充电器可通过电磁感应，在不直接进行电接触的情况下执行电能传输，因此无需繁杂的电缆电线连接，便可为我们的手机、手表、平板电脑以及耳机等设备供电。热管理可使我们的设备在充电时保持低温状态，进而可在保持电子设备安全性和使用寿命的同时，确保快速高效的能量传输。除了需使线圈对齐外，无线充电器还会面临独特的散热挑战，而必须解决这些挑战，才能确保用户安全与设备性能。紧凑的外形，给散热系统设计带来了巨大限制。

一键预览2025年度超全培训计划

北美电力可靠性委员会（North American Electric Reliability Council）发现，缺少无功功率（保持电流流动所需的功率）是导致那次停电的一个重要因素。将光伏功率连接到电网会带来独特的挑战，其中包括需要吸收无功功率的过电压。由此可见，无功功率并不能直接维持我们的灯光和电子设备的运行，可以将其视为交流电网用于保持电流流向这些设备的功率。不过，借助仿真，匹兹堡大学的研究人员可以发掘规避上述大量工作的途径。无功功率是返回到电网的功率，而有功功率是由负载消耗的功率。

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。

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~

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~

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。

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。

光栅的衍射角也取决于工作波长，并且在不同的阶数下表现出不同的值。唯一的例外是 （0,0） 阶，它由入射光束的角度固定（在本例中为 theta=0 和 phi=0）。本例中的衍射光栅是平面上的半椭球体的二维阵列。在下面所示的三角晶格光栅中，您可以形成一个较大的矩形晶胞（红色），由三角晶格的两个较小的晶胞（黄色）组成。这是因为基板的折射率（1.45）大于空气的折射率，这意味着基板中的有效波长较短。这与上述观察结果一致。上述结果作为波长的函数返回，可以直接用于您的光栅设计或进一步处理以产生您感兴趣的品质因数。

OpticStudio序列模式可以很好地模拟单模光纤耦合效率。本文演示了如何设置耦合系统，并研究了序列模式下可用于光束和光纤耦合分析的多种工具，包括近轴高斯光束传播、单模光纤耦合和物理光学传播。还讨论了部分反射和材料吸收造成的损耗。

Speos 3D Texture功能提供了一种解决方案，可以绕过 CAD 系统限制来设计和模拟数百万个小图案：pattern图案的分布类型和重复次数。3D Texture可用于设计照明系统，例如光导、车灯、亮度增强膜 （BEF） 和由数百万个几何元素组成的背光单元。在 Speos 中创建 3D Texture需要什么？定义轴系，支撑面，运算关系，pattern图案，和映射分布，完成3D Texture的定义。

设计具有EPE的AR系统，可以增加眼盒的尺寸，这对系统级的优化来说是一个挑战，因为它需要大量的参数。一种解决方案是使用多个一维光栅来模拟瞳孔，有关详细信息，请参阅。

本文是Speos Sensor System exporter（SSS）的使用指南，这是一个强大的解决方案，用于camera sensor模拟结果的后处理。本文介绍了一组实际示例，以演示该工具基于EMVA 1288标准从传感器的降阶模型生成电子图和Raw图像的能力，使得Speos SSS的核心功能及其在camera模拟应用，提供更深层次的理解。Speos SSS工具，专为使用Speos camera模拟结果的后处理。该工具将光谱曝光/辐照度图转换为Raw图像、电子图和显影图像。