一个可完全自动绘图的光学设计软件——OCAD光学设计软件包

介绍一个光学设计软件包(OCAD软件包),该软件包可以根据光学设计数据执行我国一系列国家标准和国军标,自动绘制光学系统图及各种零部件(包括棱镜)图.绘出的光学图纸标准、实用、准确,可直接用于生产加工,免除了以往使用Auto CAD等各类绘图平台绘图的繁重手工劳动.该软件包还能直接使用国内外其他光学设计软件的数据文件或生成用于其他光学设计软件的数据文件.     

OCAD光学设计软件包

OCAD光学设计软件包是应用双优选阻尼最小二乘法为自动优化方法的多功能通用性光学设计CAD软件包,适用于IBM-PC/XT及其他兼容机。详细地介绍双优选阻尼最小二乘法的数学模型及自动优化方法,还介绍了软件包的基本功能及在软件包编制中几个具有特色的技巧和处理方法。     

小型航空发动机燃烧室设计软件包的工程应用

1引言小型航空发动机燃烧室设计软件包由燃烧室大量成熟的经验设计关系和多维气动热力分析软件组成，其中经验关系用于燃烧室初始方案设计，多维气动热力分析软件对燃烧室流场和性能进行全面分析，用于燃烧室详细设计。它的优越性在于能将经验设计的可靠性和多维数值分析的先进性结合起来，从而优化燃烧室的设计，缩短燃烧室研制周期。在文献出中介绍了软件包的开发过程和技术内容，本文着重举例介绍软件包对两台回流燃烧室进行气动性能分析和工程设计的情况，由此可以看到软件包对燃烧室设计的重要指导作用。2软件包的组成和功能软件包由六…     

机械补偿式三组元连续变焦光学系统的设计方法(2)

介绍了机械补偿式三组元连续变焦光学系统的基本工作原理以及光学设计方法的全过程.其中包括变焦和补偿方案的选择、高斯光学各组元焦距分配、外形尺寸计算、初级像差平衡、PW求解、初始结构参数确定、系统实际像差自动平衡及凸轮曲线优化设计等.以图形和公式说理,以OCAD通用自动设计软件为工具,全面介绍三组元连续变焦系统的设计方法及过程.     

连续变焦光学系统设计讲座——机械补偿式三组元连续变焦光学系统的设计方法（2）

介绍了机械补偿式三组元连续变焦光学系统的基本工作原理以及光学设计方法的全过程。其中包括变焦和补偿方案的选择、高斯光学各组元焦距分配、外形尺寸计算、初级像差平衡、PW求解、初始结构参数确定、系统实际像差自动平衡及凸轮曲线优化设计等。以图形和公式说理,以OCAD通用自动设计软件为工具,全面介绍三组元连续变焦系统的设计方法及过程。     

机械补偿式三组元连续变焦光学系统设计方法(1)

介绍了机械补偿式三组元连续变焦光学系统的基本工作原理以及光学设计方法的全过程。其中包括变焦和补偿方案的选择、高斯光学各组元焦距分外形尺寸计算、初级像差平衡、PW求解、初始结构参数确定、系统实际像差自动平衡,直到凸轮曲线优化设计等。以图形和公式说理,以具体OCAD通用自动设计软件为工具,全面介绍三组元连续变焦系统的设计方法及过程。     

连续变焦光学系统设计讲座——机械补偿式三组元连续变焦光学系统设计方法（3）

介绍了机械补偿式三组元连续变焦光学系统的基本工作原理以及光学设计方法的全过程。其中包括变焦和补偿方案的选择、高斯光学各组元焦距分配、外形尺寸计算、初级像差平衡、PW求解、初始结构参数确定、系统实际像差自动平衡,直到凸轮曲线优化设计等。以图形和公式说理,以具体OCAD通用自动设计软件为工具,全面介绍三组元连续变焦系统的设计方法及过程。     

连续变焦光学系统设计讲座机械补偿式三组元连续变焦光学系统设计方法(1)

介绍了机械补偿式三组元连续变焦光学系统的基本工作原理以及光学设计方法的全过程.其中包括变焦和补偿方案的选择、高斯光学各组元焦距分配、外形尺寸计算、初级像差平衡、PW求解、初始结构参数确定、系统实际像差自动平衡,直到凸轮曲线优化设计等.以图形和公式说理,以具体OCAD通用自动设计软件为工具,全面介绍三组元连续变焦系统的设计方法及过程.     

大功率行波管两级降压收集极的设计

主要介绍了某X波段大功率耦合腔脉冲行波管两级降压收集极的CAD分析、结构设计及研制结果。通过使用国营第七七二厂2.5维互作用程序软件包(TWTC软件)对行波管输出端96条电子轨迹的半径,轴向、径向速度模拟并分析,判断电子注层流性情况,然后对两级降压收集极进行光学设计、结构设计和热分析,装管验证结果表明:实测值结果与理论计算的两级降压收集极各电极电流分配比例、收集极效率等参数接近。     

光学设计软件X-LAB及其工程化应用

针对自由电子激光、同步辐射光束线以及惯性约束聚变、极端条件物理过程等X射线光学系统，开发了具有独立知识产权的光学设计仿真软件X-LAB。基于光学衍射算法和序列式光线追迹算法，该软件集光线追迹仿真、矢量衍射仿真和复杂微结构特征光学元件版图绘制等功能，具有界面友好、操作便捷、包含特殊光学模块、支持“用户定制”功能等特点，为开展X射线光学系统、光学元件概念设计、优化和研制提供了不可或缺的平台。目前，X-LAB成功应用于能谱分辨率优于1000、能谱范围10~100 eV的北京同步辐射3B1无谐波单色化束线设计中及空间分辨优于6 μm，视场500 μm的惯性约束聚变物理过程X射线诊断光学系统——K-B镜系统的设计和优化中；具有复杂微结构光子筛版图绘制功能。     

用2种光学设计软件对像差特性进行的研究

目前用于光学设计的计算机辅助设计有许多种,但它们在像差特性参数的形式和表示方法上不尽相同,特别是国内外软件的这种差别更为明显,例如：ZEMAX将球差表示为“Longitudinal aberration”(纵向像差),其表示形式也与国内软件不同。另外,有些像差参数需要转换。采用美国焦点软件公司开发的光学设计软件ZEMAX和国内北京理工大学编写的DOS版CAOD对同一双胶合透镜进行光路计算,同时对其轴上球差、彗差、场曲和畸变等主要几何像差在2个软件之间的差别进行比较,以建立国内软件与国外软件在进行光学镜头设计时的光学像差特性参数的转换关系,并为光学设计者提供设计一种镜头或光学系统时使用不同的软件进行数据核查和复算的方法。     

二组元变焦距系统辅助设计的软件研究

虽然常用的光学设计软件能够对具有良好的初始解的变焦距系统进行光路的优化计算,但它们对初始系统本身的构建和设计缺乏足够的支持能力。论述了一种二组元变焦距初始系统辅助光学设计软件的设计思路。该程序大大简化了设计人员选择和验证初始系统的计算过程,通过与常用光学设计软件(Zemax和SOD88)的交叉配合,可充分利用它来校正像差和优化系统的性能,能很快地完成变焦距初始系统的构建和评价。实践证明:该软件能够大大加快变焦距系统的设计进程。     

全光通信网的计算机仿真设计

为了规范、设计、仿真和优化全光通信网,开发一套功能强大的光网用计算机辅助设计软件(OCAD)是十分必要的.在本文里,我们总结了两种用来设计、优化WDM全光网O-CAD的方法:频域分析法(FDA)和时域分析法(TDA).最后基于SHAONET全光通信试验平台,开展了初步的OCAD设计工作,结果表明它对于设计和分析全光网的性能是十分有用和有效的.     

Zemax与Matlab动态数据交换及其应用研究

为了将Zemax的光学系统设计和分析功能与Matlab强大的矩阵计算和数据分析功能很好地结合起来,对Matlab和Zemax的DDE（dynamic data exchange 动态数据交换）通信技术进行了研究,并将其应用于计算机辅助调腔技术的数值模拟过程中。通过动态数据交换完成Matlab对Zemax的控制,实现了二者之间的数据传递,即在Matlab的控制下,实现对光学系统结构的改变,并获取输出光束的Zernike多项式系数值,从而大大方便后续数据处理工作。同理,其逆过程可以将计算得到的结果反馈到光学系统中,用于系统优化。二者的动态数据交换技术可提高研究过程中数据的可靠性和工作效率。     

空-地激光通信链路总体设计思路及重要概念研究

在介绍空 地激光通信链路总体设计思路的基础上对设计过程中涉及的“通信链路设计指标分配”、“大气信道对总体设计的影响分析”、“通信子系统设计”、“光束的捕 获、对准、跟踪(acquisition,pointing and tracking APT)子系统设计”、“光学系统设计”等内容中的重要概念进行了研究。对空 地激光通信链路总体设计思路及重要概念 进行研究，有助于我们做好空 地激光通信系统的总体设计工作，对实现空 地激光通信具有非常重要的意义。     

Electronic structure and optical properties of lead chloride

Spectra for the sets of optical functions for lead chloride are obtained for polarizations E ‖ a and E ‖ b at 10 K in the range of 4 to 30 eV. The calculations are carried out using synchrotron reflectivity spectra and a software package. The main features of the spectra of optical functions were established; they include the energies for volume and surface plasmons of two types. The bands and the spectra of permittivity and other optical functions for lead chloride crystals are calculated using the FP LAPW method. There was good agreement between the theoretical calculations and the data of the experimental spectra of R and other optical functions calculated using these R spectra.     

热环境下的R-C系统自动光机优化与补偿技术

为了模拟和评估热环境下光机系统的成像质量,已开发出了接口软件,可以将有限元软件热分析的结果拟合成Zernike多项式或以干涉图方式导入光学软件中进行像质分析。但上述接口软件不能满足高低温下光学成像的要求。为了解决以上问题,对R-C系统采用了自动光机优化的方法。首先以Isight为软件平台,将Solidworks,Ansys,Matlab和CodeⅤ集成起来,形成一套软件框架;然后提出不同条件下的优化策略;最后对R-C系统进行光学、材料和结构尺寸的优化。结果表明,在-40～60℃温度范围内获得了优良的像质。     

LCD投影系统光学引擎的计算机仿真分析

光学引擎是决定LCD投影系统色度、光度品质的核心部件之一。根据投影系统光学引擎的结构特点，结合色度学原理，利用光路追踪法编制了光学引擎的色度、光度仿真分析软件。仿真分析软件具有双向功能：对引擎的光学系统可进行色度光度计算，并可根据色度、光度指标优化光学引擎结构。将仿真与实际的光学引擎进行了对比实验，得到多组投影视场的色坐标对比数据，最后用软件优化了一个光学引擎，得到该引擎结构的优化数据。实验结果表明：该软件可提高光学引擎的设计效率。