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| 23I-T45 2023-OBU-(曾家麟) 镜片注塑工艺对光学设计的联合仿真方案.pdf |
镜片注塑工艺对光学设计的联合仿真方案 |
2023-09-13 22:38:34 2023-10-26 16:23:08 |
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镜片注塑工艺对光学设计的联合仿真方案
2023.09.13光学仿真痛点
通过Ansys光学软件如Lumerical、Speos及Zemax等，我们已实现大多客户的设计期许，如光机热耦合，但从软件设置的材料参数都为均匀属性，如折射率在整块镜片中为一均匀材质，因此，模流注塑对镜片产生的偏光特性难以仿真。偏光是由于塑料冷却过程中会产生内应力，改变了镜片特性，其任一位置的折射率都会不同，且包含双折射效应而引起镜头偏光，在工业问题中必须考虑进去。
莎益博通过自行开发的镜片模流工具PlanetsX进行了完整的镜片注塑仿真，可将模流工艺过程中影响成型后折射率/双折射等数据，导出供Ansys Zemax使用这些数据进行准确地光学仿真；如下为注塑及光学联合仿真技术要点：
PlanetsX镜片成型模流工艺方案：
- 工具：莎益博PlanetsX
- 温度/压力/流动/成型/残留应力等
- 镜片光学数据导出给Ansys Zemax
Ansys Zemax光学结合模流方案：
- 工具：Ansys Zemax
- PlanetsX 结合 Ansys Zemax联合仿真
- 注塑过程对光学特性影响数据
- 折射率等数据导入Ansys Zemax
- 完善地Ansys Zemax光学仿真
方案流程
莎益博PlanetsX为专用的模流仿真工具，具备各种工况模块，其中PlanetsX AURORA及PlanetsX RELX为专用于镜片模流仿真模块，基本功能如下：
AURORA和RELX主要用来评估镜片因应力引起的光学性能差异，如双折射，光路差等光学性能的分析模块，其中差异在于应力的产生原因以及所关注的现象的不同。
AUROA：
成型中，热应变导致光学性能不同的分析工具，可通过结合RELX分析计算得到双折射数据。
成型中，热应变导致光学性能不同的分析工具，可通过结合RELX分析计算得到双折射数据。
RELX:
成型中，流动残余应力导致镜片光学性能不同的分析工具。在PlanetsX流动分析中计算流动残留应力，同时进行双折射等光学性能的分析。通过与AURORA传递双折射光学数据，可与AURORA结合同时考虑两者效应。
成型中，流动残余应力导致镜片光学性能不同的分析工具。在PlanetsX流动分析中计算流动残留应力，同时进行双折射等光学性能的分析。通过与AURORA传递双折射光学数据，可与AURORA结合同时考虑两者效应。
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