Simulation optischer Systeme mit Ansys Zemax OpticStudio
Für Analysen im sichtbaren, UV- und Infrarot-Bereich
In diesem Seminar lernen Sie, beliebige abbildende und nicht-abbildende optische System zu modellieren und zu analysieren. Diese Schulung wird als 2-tägiges Seminar angeboten.
Dauer
2 Tage
Voraussetzungen
keine
Verwendete Software
Ansys Zemax OpticStudio
- Funktionsweise, Design und Evaluierung optischer Komponenten verstehen
- Auswirkungen von Toleranzen auf die Performance optischer Systeme ermitteln
- Lasersimulation unter Berücksichtigung von Beugung durchführen
- Praktische Übungen zur Simulation und Optimierung optischer Eigenschaften
Beschreibung
Licht wird in vielen optischen Anwendungen wie Kameras, Sensoren usw. benutzt und mit Lichtstrahlen modelliert. Mit optischer Simulation ist es möglich, optische Systeme basierend auf charakteristische Eigenschaften zu analysieren. Die geometrische Optik verwendet Lichtstrahlen, die sich in einem System ausbreiten. Für deren Analyse ist es wichtig zu verstehen, wie Strahlen sowohl beim sequenziellen als auch beim nichtsequenziellen Raytracing mit Objekten interagieren. Andere optische Systeme (z.B. Laser) folgen dieser Regel nicht. Für diese Systeme ist es erforderlich, passende Algorithmen zu verwenden, um optische Anwendungen zu modellieren. Im Seminar lernen Sie die unterschiedlichen Algorithmen kennen, die Ansys Zemax OpticStudio zur Simulation eines optischen Systems bietet.
Ausgehend von grundlegenden Anwendungsbeispielen lernen Sie die wichtigsten Aspekte des sequenziellen Raytracings für das Objektivdesign kennen. In praktischen Übungen lernen Sie, wie Sie optische Systeme mit Ansys Zemax OpticStudio modellieren und analysieren können. Sie verbessern Ihre Fähigkeiten, abbildende und nicht-abbildende Systeme systematisch zu entwickeln und zu bewerten. Sie lernen, wie Sie innovative, optimierte und tolerierte optische Designs unter Berücksichtigung struktureller und thermischer Effekte erstellen.
Detaillierte Agenda für diese 2-tägige Schulung
Tag 1
01 Einführung in die optische Simulation
- Sequenzielles Raytracing
- Grundlagen von abbildenden Systemen
- Abbildungsfehler in abbildenden Systemen
- Benutzeroberfläche in Ansys Zemax OpticStudio
- Grundworkflow in abbildendem Systemdesign
- Workshop: Einfaches Linsendesign in Ansys Zemax OpticStudio
02 Designmethoden von optischen Systemen
- Schnelle Übersicht der Oberflächen
- Nutzung von Linsen und Materialkatalogen mit Dispersionsdaten
- Löser für schnelles Optikdesign
- Zielgrößen für die Optimierung
- Optimierung in Ansys Zemax OpticStudio
- Workshop: Optimierung mit einer benutzerdefinierten Zielgröße
03 Toleranzen und Einfluss auf die optische Performance
- Toleranzen in einem optischen System
- Toleranzworkflow in Ansys Zemax OpticStudio
- ISO 10110 Zeichnung mit Toleranzdaten
- Direkte Toleranzierung mit Composite Surfaces
- Workshop: Toleranzbetrachtung mit einem Zemax Designbeispiel
04 Laserausbreitung und Beugung
- Spezielle Phänomene: Beugung
- Laserausbreitung in einem System
- Laser Design in Ansys Zemax OpticStudio
- Faserkopplung eines Laserstrahls
- Workshop: Beispiel eines Lasersystems
Tag 2
05 Lichtinteraktion mit Materie
- Nicht-sequenzielles Raytracing
- Grundlage von nicht-abbildenden System
- Nicht-sequenzieller Modus: Quellen, Objekte, Detektoren und Workflow
- Workshop: Einrichtung einer einfachen nicht-sequenzieller Simulation
06 Oberflächen und Volumeneigenschaften
- Beschichtungen
- Polarisation
- Streuung
- Strahlspaltung
- Volumenphysik
- Workshop: Optisches Design mit Beschichtungen
07 Streulichtanalyse
- Strahlfiltrierung in nicht-sequenziellem Modus
- Grundlagen von Streulichtanalyse
- Verbesserungsstrategien von optischen Designs
- Workshop: Streulichtanalyse in einem optischen System
08 Ausblick auf weiterführende Themen
- Workflow für optomechanische Simulation
- Einrichtung von mechanischen Komponenten
- Eingang und Ergebnisse einer Strukturanalyse
- Auswirkung von Temperatur und Verformungen auf optische Systeme
- Workshop: STOP-Analyse (Structural Thermal Optical Performance) eines optischen Systems
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