SigFit 2020(光機(jī)熱耦合分析工具)

Sigmadyne SigFit 2020 R1官方版是由美國Sigmadyne公司推出的一款專業(yè)光機(jī)熱耦合分析工具，它集成了Ansys的機(jī)械分析能力和流行的光學(xué)分析工具的光學(xué)分析能力，Ansys用戶可以處理在Ansys中執(zhí)行的精密光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和熱分析模擬，從而可以預(yù)測機(jī)械干擾對光學(xué)性能的影響。并且，它還可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制的促動(dòng)器布局優(yōu)化、動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析、光程差分析及應(yīng)力雙折射效應(yīng)、設(shè)計(jì)優(yōu)化等等，廣泛應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光存儲(chǔ)、激光打印、激光通信和燈具設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

與之前版本相比較，SigFit 2020曲面偏移得到增強(qiáng)，偏移類型已通過行為更改和添加的選項(xiàng)得到增強(qiáng)，使用反射性材料替代了先前表面材料的熱光特性。在熱光分析中，表面定義上的材料ID參考可以引用已定義的材料。新版本還允許用戶通過鏈接到光學(xué)分析模型或先前生成的線性光學(xué)模型文件來計(jì)算波前誤差的功能現(xiàn)在支持多個(gè)場和波長。場和波長編號在SigFit中指定，線性光學(xué)模型將使用到場和波長的每種組合的光學(xué)分析鏈接生成，并將用于生成每種模型的波前預(yù)測。有需要的用戶歡迎下載使用。

功能介紹

1、通過光學(xué)分析預(yù)測波前誤差線性光學(xué)模型的改進(jìn)

支持與代碼V（2020R1）一起使用

當(dāng)前的功能允許用戶通過鏈接到光學(xué)分析模型或先前生成的線性光學(xué)模型文件來計(jì)算波前誤差，現(xiàn)已擴(kuò)展為包括與Code V版本10.6或更高版本一起使用。均支持通過法向或軸向下垂變形方向表征表面誤差。表面類型目前僅限于沒有非球面項(xiàng)的圓錐表面。支持鏈接到.len或.seq文件。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參見SigFit參考手冊的5.20.3節(jié)或教程示例3。

2、支持場和波長（2020R1）

當(dāng)前允許用戶通過鏈接到光學(xué)分析模型或先前生成的線性光學(xué)模型文件來計(jì)算波前誤差的功能現(xiàn)在支持多個(gè)場和波長。場和波長編號在SigFit中指定，如下所示。線性光學(xué)模型將使用到場和波長的每種組合的光學(xué)分析鏈接生成，并將用于生成每種模型的波前預(yù)測。

3、支持學(xué)生的小孔和障礙物（2020R1）

通過將網(wǎng)格，孔徑和障礙物特征與表面允許的特征相結(jié)合，增加了在光瞳空間中施加孔徑和障礙物的支持。 用戶指定要應(yīng)用于計(jì)算波前的瞳孔的網(wǎng)格。 通過評估波前的多項(xiàng)式表示來填充此網(wǎng)格。 可以定義以標(biāo)準(zhǔn)化瞳孔坐標(biāo)表示的光圈或障礙物。

4、 支持樣本量

現(xiàn)在可以指定射線采樣密度。默認(rèn)值為128x128。

5、添加了輸出選項(xiàng)以將Wavefront錯(cuò)誤結(jié)果寫入CSV文件

波前分析的結(jié)果已經(jīng)寫入.fit文件。多項(xiàng)式擬合和主動(dòng)控制分析的結(jié)果也可以寫入到CSV文件中，并在輸出模塊的“系統(tǒng)級結(jié)果文件”部分中進(jìn)行選擇。

特色亮點(diǎn)

一、基本功能

將熱分析與機(jī)械分析的溫度、應(yīng)力和變形量等通過澤尼克多項(xiàng)式擬合或點(diǎn)陣圖插值，為光學(xué)分析軟件提供光學(xué)表面的變形信息和溫度和應(yīng)力引起的折射率變化信息，從而實(shí)現(xiàn)熱、機(jī)械及光學(xué)的耦合分析。

1、多項(xiàng)式擬合

將多種輸入格式的數(shù)據(jù)擬合為多項(xiàng)式。多項(xiàng)式類型包括標(biāo)準(zhǔn)和邊緣Zernike 多項(xiàng)式、非球面多項(xiàng)式、X-Y多項(xiàng)式等九種格式。擬合結(jié)果包括多項(xiàng)式系數(shù)、光學(xué)工具輸入宏文件、擬合RMS 和PV 值等。

2、表面變形插值

將光學(xué)測試的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或有限元仿真的網(wǎng)格數(shù)據(jù)插值為一個(gè)數(shù)組或者另一種網(wǎng)格結(jié)果，以用于仿真預(yù)測結(jié)果與光學(xué)測試結(jié)果的對比或描述Zernike 多項(xiàng)式無法準(zhǔn)確描述的光學(xué)表面變形。

二、高級應(yīng)用

1、主動(dòng)控制

分析光學(xué)面形RMS值隨激勵(lì)源數(shù)目的變化關(guān)系，分析如何布置激勵(lì)源使光學(xué)表面RMS 更小，為施加激勵(lì)源的位置和大小提供參考。

2、動(dòng)態(tài)響應(yīng)

基于固有頻率結(jié)果、激勵(lì)載荷和阻尼等，計(jì)算面形由于諧波振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)和瞬態(tài)載荷引起的剛體位移、曲率變化和RMS 誤差、傳遞函數(shù)變化以及各階模態(tài)對RMS 的影響等。

3、設(shè)計(jì)優(yōu)化（僅MSC Nastran）

將光學(xué)表面的Zernike系數(shù)、面型RMS 值、PV 值等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)镹astran 格式的方程，利用Nastran 的優(yōu)化求解器對光學(xué)表面的面型、支撐結(jié)構(gòu)、材料參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化。

4、光程差分析

根據(jù)有限元分析的鏡面應(yīng)力和溫度結(jié)果、流體軟件計(jì)算的鏡面附近流體的密度以及這些參數(shù)對折射率的影響關(guān)系，計(jì)算為平均光程差、雙折射等光學(xué)特性。