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2023-08-03 14:22 |
Ansys Zemax | 大功率激光系統(tǒng)的 STOP 分析 （三）
大功率激光器廣泛用于各種領(lǐng)域當(dāng)中，例如激光切割、焊接、鉆孔等應(yīng)用中。由于鏡頭材料的體吸收或表面膜層帶來的吸收效應(yīng)，將導(dǎo)致在光學(xué)系統(tǒng)中由于激光能量吸收所產(chǎn)生的影響也顯而易見，大功率激光器系統(tǒng)帶來的激光能量加熱會(huì)降低此類光學(xué)系統(tǒng)的性能。為了確保焦距穩(wěn)定性和激光光束的尺寸和質(zhì)量，有必要對(duì)這種效應(yīng)進(jìn)行建模。在本系列的 5 篇文章中，我們將對(duì)激光加熱效應(yīng)進(jìn)行仿真，包括由于鏡頭材料溫度升高而引起的折射率變化，以及由機(jī)械應(yīng)力和熱彈性效應(yīng)造成的結(jié)構(gòu)變形。（聯(lián)系我們獲取文章附件） ?NeB_<dLa`
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光機(jī)械設(shè)計(jì)與分析 u>@G:kt8
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現(xiàn)在光學(xué)元件已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，我們需要?jiǎng)?chuàng)建機(jī)械結(jié)構(gòu)，以安裝和放置光學(xué)組件。有多個(gè)選項(xiàng)可用于準(zhǔn)備機(jī)械元件并導(dǎo)回 OpticStudio 以開展進(jìn)一步分析。 _JB3 +0@
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準(zhǔn)備機(jī)械元件 9&jNdB
· 使用 OpticsBuilder for Creo，用戶不僅能創(chuàng)建所需的機(jī)械元件，還能分析其對(duì)穿過系統(tǒng)的光線的影響。無需離開 CAD 環(huán)境，用戶即可查看特定的目標(biāo)光線路徑，添加光源和探測(cè)器。然后可以方便地把整個(gè)系統(tǒng)傳輸回 OpticStudio。 9a,CiH% @
· 或者，用戶可將光學(xué)組件（例如STEP文件）導(dǎo)入到另一個(gè)CAD軟件包，設(shè)計(jì)光學(xué)組件周圍的機(jī)械組件，但這樣做無法獲得OpticsBuilder提供的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)計(jì)洞察。 G9%4d;uFT
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導(dǎo)入至 OpticStudio I#%-A
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· 動(dòng)態(tài)CAD鏈接。使用 OpticStudio Premium 支持的任何 CAD 軟件包，用戶都可以把機(jī)械元件導(dǎo)入為具有可編輯底層草圖參數(shù)的原生 CAD 元件。 e pe}^Pl
· 使用標(biāo)準(zhǔn) CAD 格式，如 STEP 或 IGES。如果 OpticStudio 不支持您的 CAD 平臺(tái)，那么 STEP 文件和 IGES 文件是良好的替代方案。大部分 CAD 平臺(tái)都能生成和導(dǎo)入這些文件。但這些文件不是參數(shù)化文件，而且底層草圖元素不可編輯。 oZw#Nd
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目前為止，OpticsBuilder 與動(dòng)態(tài) CAD 鏈接的組合具有最強(qiáng)大的功能，也是我們?cè)谶@里演示的選項(xiàng)。請(qǐng)注意，STOP 工作流程（參見本系列的其它文章）對(duì)上面介紹的任何一種其它選項(xiàng)都適用，只是速度和效率有所不同。 -hfY:W`Dz
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將系統(tǒng)裝換至 OpticsBuilder bBL"F!.
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在OpticStudio中打開 ‘Lens-3P_D25.4_NONSEQ.ZAR’ 文件并點(diǎn)擊文件……為OpticsBuilder做準(zhǔn)備（File…Prepare for OpticsBuilder）。 <ZEll[0L
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為了讓光學(xué)規(guī)格變得可編輯，我們不勾選 ‘只讀（Read only?）’ 選項(xiàng)。然后，我們?yōu)楣獍叱叽�、像面污染和光束遮擋等指�?biāo)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，并點(diǎn)擊 準(zhǔn)備（Prepare）。這將生成一個(gè) .ZBD 文件，可用作在 OpticStudio 和 OpticsBuilder 之間交換數(shù)據(jù)的工具。 4T-AWk
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接下來，打開已經(jīng)安裝了 OpticsBuilder 的 Creo。 L"0L_G
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從 OpticsBuilder 選項(xiàng)卡中，我們可以選擇 導(dǎo)入ZBD文件（Import ZBD file），選擇要導(dǎo)入的文件，然后生成參考幾何結(jié)構(gòu)。這樣 CAD 元件就能與光學(xué)組件匹配。 9 R1]2U $|
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在裝配體窗口的 OpticsBuilder 表格里，右鍵點(diǎn)擊光學(xué)元件，以顯示每個(gè)元件的規(guī)格數(shù)據(jù)。機(jī)械工程師可以在這里查看每個(gè)光學(xué)元件的規(guī)格參數(shù)（曲率、半直徑等）。他們需要這些信息來構(gòu)建封裝系統(tǒng)的機(jī)械元件。注意：如果不使用 OpticsBuilder，這些信息需要以單獨(dú)的文件進(jìn)行共享，或者機(jī)械工程師需要從 STEP 文件中提取有限的可用信息。 f
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