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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,有必要對這種效應(yīng)進(jìn)行建模。在本系列的 5 篇文章中,我們將對激光加熱效應(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,以及由機械應(yīng)力和熱彈性效應(yīng)造成的結(jié)構(gòu)形變。本篇是這個系列的最后一篇內(nèi)容。(聯(lián)系我們獲取文章附件) 6'F4p1VG*I MrW*6jY@ 使用 STAR 模塊分析 STOP 效應(yīng) Iu)76Y@=5= 5PcN$r"P 在您的 FEA 軟件中完成結(jié)構(gòu)與熱分析后,可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為一系列簡單的文本文件,以便利用 STAR 模塊導(dǎo)入到 OpticStudio 中。在這篇文章中,我們將演示如何執(zhí)行完整的 OpticStudio 分析,以幫助您量化和了解系統(tǒng)光學(xué)性能的影響。有關(guān)所需 STAR 數(shù)據(jù)格式的完整詳細(xì)信息,請參閱 OpticStudio 幫助文件 STAR 選項卡> FEA 數(shù)據(jù)組>加載 FEA 數(shù)據(jù)章節(jié)。對于 Ansys Mechanical,有 ACT 擴展可用于以正確格式自動輸出數(shù)據(jù)。 %8L>|QOX #NvL@bH 在 OpticStudio 中加載和擬合 FEA 數(shù)據(jù) ]_hrYjX; 1 首先,我們打開文章下載附件中的 ‘Lens-3P_D25.4_2022.zar’ 文件,這是系列文章第一篇中介紹的原始序列模式光學(xué)系統(tǒng)。我們將在 STAR 模塊上應(yīng)用來自 FEA 工具的結(jié)構(gòu)和熱數(shù)據(jù),并評估其對名義光學(xué)系統(tǒng)性能的相關(guān)影響。 !vrduOB tc|`cB3f 2 如果要加載 FEA 數(shù)據(jù),我們點擊 STAR…FEA數(shù)據(jù)…加載FEA數(shù)據(jù)(STAR…FEA Data…Load FEA Data),瀏覽到對應(yīng)數(shù)據(jù)文件位置,選擇全部相關(guān)文件,并點擊 打開(Open)。這里有多個文件夾,其中包含了來自分析流程中不同時間點的數(shù)據(jù)。首先,我們使用來自 “FEA_Data_800W_0010s” 文件夾的數(shù)據(jù)。 FFG/v`NM Lddk:u&J ,GU|3 odPdWV,&* 下拉菜單可用于向正確的表面分配結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)集和熱數(shù)據(jù)集。右側(cè)顯示的布局圖可幫助我們檢查數(shù)據(jù)集是否良好匹配至系統(tǒng)元件表面,然后選擇確定(OK),以擬合數(shù)據(jù)。 z#j)uD >u-6,[(5X* lDWg%pI+ 7\T~KYb?
pxuZ=< 使用擬合評估(Fit Assessment)工具可以檢查每個數(shù)據(jù)集的擬合誤差。默認(rèn)情況下,在擬合表面形變前會刪除每個數(shù)據(jù)集內(nèi)部的剛體運動(RBM)。這通?梢蕴岣邤M合準(zhǔn)確度,但用戶能夠完全控制該設(shè)置。 }C'H@:/ 76} a cn3F3@_"\ q^I/ 在結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)摘要與熱數(shù)據(jù)摘要(Structural Data Summary and Thermal Data Summary)表格中,用戶可以啟用或禁用每個表面的FEA數(shù)據(jù)集。 ycPGv.6 w,s++bV;L 2w7PwNb*32 >l>;"R9N 當(dāng)啟用STAR數(shù)據(jù)后,我們可以檢查分析窗口,以查看FEA數(shù)據(jù)對系統(tǒng)性能的影響,如波前圖(Wavefront Map)、點列圖(Spot Diagram)、矢高圖(Sag Map)等分析。 4/Mi-ls_
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