Point lumineux virtuel
L'esthétique, la qualité, la fiabilité et la demande en énergie sont autant d'exigences liées aux propriétés optiques de nombreux produits. Il ne s'agit pas seulement de luminaires, de capteurs ou de caméras, mais aussi de nombreux autres objets dans lesquels des composants optiques sont installés et remplissent des fonctions importantes. La simulation permet de s'assurer que cela est fait de manière efficace.
La simulation joue un rôle clé dans le développement de produits uniques, durables et innovants, permettant de gagner du temps et de l'argent par rapport aux processus de développement traditionnels. Grâce à la simulation, les idées peuvent être testées instantanément, les variantes peuvent être comparées objectivement et les moindres détails peuvent être analysés. Les résultats essentiels pour l'étape de développement suivante sont obtenus de manière fiable et le nombre de tests avec des prototypes réels souvent coûteux est réduit au minimum.
Ce qui s'applique à la mécanique, aux fluides ou aux champs électromagnétiques est également possible en optique et offre les même avantages pour le développement de produits qui fonctionnent avec la lumière sous une forme ou une autre. Qu'il s'agisse d'un luminaire, d'un capteur optique, d'une caméra ou d'un laser, si le comportement de la lumière est connu à l'avance, les modifications nécessaires de la géométrie, du matériau ou des sources lumineuses peuvent être introduites à un stade précoce.
Outils de simulation pour diverses applications
Les défis de la simulation sont aussi divers que les applications dans le domaine de l'optique et de la photonique. Afin de répondre aux diverses exigences, Ansys propose de nombreux outils de simulation, qui couvrent un large éventail d'applications de simulation optique.
En tant qu’Ansys Elite Channel Partner, CADFEM met ces outils logiciels à disposition dans son portefeuille. Ils sont proposés accompagnés par les experts de CADFEM avec des conseils et des services. "La simulation est plus qu'un logiciel" va même un peu plus loin dans ce domaine - au siège de CADFEM, il y a un laboratoire d'optique où les paramètres des matériaux, qui sont extrêmement importants surtout pour les simulations optiques macroscopiques, sont déterminés de manière experte.
Photonique: Ansys Lumerical
La lumière trouve son origine et se transforme en divers états d'énergie dans le monde microscopique. Dans ces phénomènes, regroupés sous le terme de photonique, il est crucial de considérer le caractère ondulatoire de la lumière. Pour des problèmes particuliers, il est également utile d'appliquer des méthodes de physique quantique dans le calcul. Dans la gamme de produits Ansys, les outils luminiques, qui sont des produits Ansys depuis l'acquisition en 2020, sont précisément adaptés à ce type de simulation. Les propriétés des revêtements, des lasers ou des fibres optiques peuvent être étudiées en détail avec Ansys Lumerical.
Conception optique: Ansys Zemax OpticStudio
L'une des tâches principales de nombreux systèmes optiques est de représenter la réalité d'une manière visuellement perceptible. C'est sur ce point que porte le développement des systèmes de lentilles, des caméras et des objectifs. Ces systèmes d'imagerie doivent être conçus avec précision afin de garantir un alignement correct du guidage du faisceau et de respecter les spécifications techniques respectives.
Cette discipline technique particulière est désignée sous le nom de conception optique. Fin 2021, la gamme de simulations Ansys dans le domaine de l'optique et de la photonique a été largement étendue grâce à l'acquisition de la société Zemax. Zemax OpticStudio s'est fait un nom en tant qu'outil de conception de systèmes de lentilles et de caméras.
Optique macroscopique: Ansys Speos
Alors que le monde de la photonique se présente dans de petites dimensions d'environ un micromètre et que les systèmes d'imagerie comme les caméras doivent être réglés dans la gamme des millimètres, nous vivons dans un monde aux dimensions bien plus grandes. Si nous franchissons maintenant l'étape suivante dans la hiérarchie des échelles physiques, nous entrons dans le domaine de la simulation optique macroscopique. Ici, la question est de savoir comment les différents phénomènes de réflexion, d'absorption, de réfraction et de diffusion interagissent dans des systèmes complexes.
Souvent, la luminosité et l'uniformité de la distribution lumineuse sont importantes, mais dans certains cas, la visualisation des objets en termes de perception humaine présente également un intérêt explicite. Ces deux aspects peuvent être analysés à l'aide de l'outil phare Ansys Speos pour la simulation optique générale. Les récents développements technologiques ont permis à Speos d'augmenter considérablement ses performances. Il s'agit notamment de la technologie de calcul par le GPU, qui complète le solveur CPU établi pour fournir des résultats de simulation complets basés sur le GPU en quelques fractions du temps d'exécution habituel.
