[分享]SPEOS在光學(xué)零件吸熱仿真中應(yīng)用 [復(fù)制鏈接]

1 前言 }C_
|gd  
Wk}D]o0^@  
本文主要介紹 Speos 工具在光學(xué)零件光熱吸收方向仿真方法；提供2個(gè)工作流：①反射式光學(xué)零件，利用"3D Irradiance探測器"模擬光線在光學(xué)零件表面吸收并轉(zhuǎn)化為熱能的過程；②透射式光學(xué)零件，利用"3D Energy Density 探測器"模擬光線經(jīng)過光學(xué)零件體吸收并轉(zhuǎn)化為熱能的過程。 & N;pH  
FZpsL-yx^N  
b
_vVB`>  
在之前發(fā)布的技術(shù)案例上，呈現(xiàn)相對(duì)比較完整光機(jī)熱聯(lián)合仿真工作流：使用Zemax設(shè)計(jì)優(yōu)化得到初始Lens組件，利用Mechanical進(jìn)行結(jié)構(gòu)&熱變形分析、溫度體分布分析（此處考慮使用環(huán)境溫度、裝配變形等工況）并利用集成在Mechanical界面下的Export to star插件導(dǎo)出"XYZdxdydz"、"XYZT"txt文本數(shù)據(jù)，利用Zemax Star讀入數(shù)據(jù)并利用Zemax分析對(duì)比光機(jī)熱耦合后成像質(zhì)量，詳細(xì)流程如下圖。 ge$LIsE8  
%@P``  
ywEDy|Wn$~  
但在某些光機(jī)系統(tǒng)中（例如：應(yīng)用于激光切割、焊接、鉆孔等大功率激光器），除了考慮環(huán)境溫度變化、電子元器件發(fā)熱等熱源外，還必須考慮光機(jī)系統(tǒng)光學(xué)零件對(duì)光線熱吸收影響。因?yàn)楣鈱W(xué)零件材料（如透鏡、反光杯等）體吸收或涂層的表面吸收熱量導(dǎo)致的熱變形或折射率分布變化同樣會(huì)降低光學(xué)系統(tǒng)性能，考慮光學(xué)零件吸收環(huán)境光、人造光源或場景光轉(zhuǎn)熱效應(yīng)的建模對(duì)于確保焦距穩(wěn)定性和激光束尺寸和質(zhì)量是必要的。 x<@kjfm5  
y^G>{?Tha  
[b ]2數(shù)據(jù)處理 #d% vT!Bz~  
8)Zk24:])_  
①反射式光學(xué)零件，利用3D Irradiance探測器可以仿真導(dǎo)出"X、Y、Z、Irradiance Absorption（單位W/m2）" txt文檔；②透射式光學(xué)零件，利用3D  Energy Density探測器可以仿真導(dǎo)出"X、Y、Z、Volume Absorption（單位W/m3）" txt文檔，詳細(xì)說明見第3部分。利用Workbench可在Mechanical中完成光學(xué)零件穩(wěn)態(tài)熱、熱變形等仿真分析，示例流程如下： odpUM@OAW  
2m\m/O