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光学工程软件系列—OAS 光学分析软件


软件简介

OAS光学分析软件作为首款国产自主研发的序列/非序列光学系统设计和分析工具,具备全面的系统设计与优化能力。其优化功能不仅能够迅速实现最佳设计解决方案,还广泛应用于照明系统性能的改善,为设计师在数百个系统参数中提供灵活性,通过自动调整参数以达成亮度、照度或强度的预定目标。此外,OAS软件还覆盖了成像设计与分析、照明设计、杂散光分析、背光板设计以及偏振光分析等多个领域。


特色功能

主要设计特色

提供全光学精度的实体建模、高精度且用户可控精确度和分辨率的光线追迹、将任意几何模型灵活指定为光源的能力、构建完整模型的快速工具、包含LED和BSDF数据的丰富光源与材料库、与机械CAD数据的强大交互能力,以及让光线瞬间穿过光学系统以清晰分析光线传播路径的高效追迹方式。

主要优化特色

与OAS光学分析软件的3D实体建模完全集成,确保了优化功能能够提供实用的,逼真的解决方案,从而得到最佳的系统性能,而这些操作在短时间内就能完成。为了增强OAS光学分析软件优化能力,软件还提供了参数化控制功能,用于与优化结合在系统设计初级阶段达到最佳效果。此功能大大提高了参数管理效率,通过系统参数与参数之间的关联,使用参数化控制功能可以将其联系起来,一系列的参数变化可以通过一个参数的改变来控制所有参数。参数灵敏度分析功能可以帮助用户选择出达到最佳优化时的最佳变量值。

定制特色

OAS光学分析软件中提供了许多节省时间的解决方案,帮助您更专注于设计您自己的系统,从而减少设置任务。

库功能特色

全面的玻璃材料和透镜库(含表面散射库),适用于汽车、背光、数字投影仪、成像、LED、光导管、一般照明和杂散光等多种应用,并配有实例模型库展示OAS光学分析软件的主要特色,如API共享数据应用、创建光源模型、定义表面属性、接收器、几何体和材料,同时提供实用工具以辅助用户创建、分析或在更高层次上修改设计。

易用性

OAS光学分析软件的交互式用户界面操作简单,易于学习,并包含许多功能帮助您在创建和修改照明系统时提供简单快捷的服务。

主要用户界面特色

系统元件的放置、移动、旋转等操作简便,具备分组功能便于同时修改多重组件参数,组件分层或系统分支功能灵活整理编辑复杂系统数据,支持多层设计视图,导航窗口易分配系统元件和属性,元件定位操作快速简单,并融入Windows®标准化功能,如点击、复制、粘贴、移动和改变窗口大小。


几何光学分析

提供精确的照明分析结果:

提供精确的照明分析结果:OAS光学分析软件能够精确的计算光度学和辐射度学领域所需要执行的照明分析。

照明分析特色

照明分析特色包括角度和空间亮度分析,真实世界模拟情况(涵盖偏振、散射、反射、折射和薄膜等表面特性以及色散、体吸收、体散射和滤光片等材料特性),快速准确的蒙特卡罗光线追迹,采用先进且准确的Sobol采样进行随机光线生成,具备交互式图像输出和自定义绘图方法,并支持多核运算,从而加快了复杂系统的模拟时间和系统优化时间。


光谱分析

有了OAS光学分析软件,您可以准确、快速预测照明系统的颜色性能情况。量身定制以满足不同的应用需求,这些稳健的设计和分析能力将帮助您实现任何颜色性能目标。

主要颜色定义特色

全光谱光源和色度计算都基于真实颜色的CIE色坐标系,光谱取决于材料、反射体和散射体,光线颜色数据取决于波长,波长取决于材料体吸收、反射率和透射率。

主要颜色分析特色:

颜色网格和点以及智能化的平滑输出,这种智能化的平滑输出采用独特的算法来减少噪声并提供快速、准确的结果。


杂散光分析能力

OAS具备在仪器加工之前就通过虚拟的模型分析模拟所有这些杂散光现象的能力,并可以提供给光学工程师必需的工具来分析以及修正杂散光问题。

用户能够在OAS里建模复杂的光机系统,这些系统的零件都具有用双向散射分布函数(BSDF)所描述的精确地反射和散射光学特性。OAS采用精妙的模拟技术,如”重点采样“方法,来有效地建模随机散射问题。

OAS让用户可以从数值和图表两方面去评估光学系统的散射路径并发现和修正杂散光问题。

OAS杂散光分析能力包括提供BSDF拟合工具进行散射模型建模,其提供Lambertian、Harvey、polynomial等多种散射模型可精确模拟不同光学表面特性,能对光谱仪、激光系统、日冕观测仪等光学仪器进行杂散光分析,模拟相干光源并精确计算其光场幅度和相位分布,处理衍射等现象,同时分析成像系统、二极管激光器等多种设备,依照流程助力光学工程师查找杂散光来源,进行辐射学和辐射物理量计算,合理利用光阑、光瞳、隔板、挡光板等工具,利用光线路径分析功能定位杂散光位置,计算鬼像、物件边缘、各向异性表面、红外系统杂散光及鬼像辐射照度,并评估分析准确度,还能计算被污染镜面或透镜的散射光。


波动光学分析

OAS软件提供波动光学分析,包括光场和波前分布、光谱分析、高斯光束处理、物理场传播、时空耦合、矢量算法和复杂光学系统适应。

OAS软件的波动光学分析能够模拟相干光束通过光学系统,其通用特性有助于分析各种光学系统。经过系统调整后,可以精确进行光学设计并检查光束的横截面光学图案。它可精准分析光学系统、追迹偏振光线并检查光束从源到探测器各阶段的振幅、相位和偏振状态,涵盖高斯光束、透镜等多种元件,还能模拟双轴双折射晶体等现象;传统物理光学方法需考虑色散、衍射和像差影响及大量采样点做傅里叶变换,而 OAS 采用光束追迹算法处理(脉冲)场的传输和应用,保证了准确度。



该模块可以应用于测量物质结构,表面缺陷。在成像中,可以改善显微镜或者望远镜的成像质量。利用干涉衍射中的相位信息进行 3D 的成像等。矢量场的传播在光通信,激光加工与微纳制造等方面有着关键的作用,可以应用于光通信、多模光纤等需要精确控制光束的领域。为了应用超短脉冲的衍射建模和其在传播中的时空耦合,OAS 运用了更为先进的方法,可以模拟实际光学系统中超短脉冲束的传播,可以应用于冷却加工、飞秒激光和量子通信等领域。

为了应用超短脉冲的衍射建模和其在传播中的时空耦合,OAS 运用了更为先进的方法,可以模拟实际光学系统中超短脉冲束的传播,可以应用于冷却加工、飞秒激光和量子通信等领域。

脉冲传播



光栅模块

可设计各种光栅结构,包括方波全息光栅,闪耀光栅,正弦、梯形、三角形、三点折线式及其它许多结构光栅等,包含衍射光栅、结构、衍射光学元件、光伏系统和光谱光栅。光栅的特征尺寸可以从纳米到毫米量级。同时可以计算衍射效率、近场、偏振、反射、透射以及内部场。全息光栅、布拉格光栅、表面光栅、光子晶体、衍射光束分束器、偏光器、抗反射各种定制特性可以使用户分析和优化用户自定义结构的光栅。这些包括导入测量的高度轮廓以及使用公式描述一个高度轮廓的可编程高度轮廓或者折射率分布介质。



主要功能

拥有全局和局部优化算法、2D 和 3D RCWA (严格耦合波分析) 算法、并行计算能力,可严格设计 1D 和 2D 亚波长光栅、严格设计广角 1D 和 2D 光束分束器和点阵器件,能进行薄膜分析、衍射级次及相位角分析、圆锥衬边及任意偏振分析,可严格分析任意自定义的 1D 光栅、进行光栅设计,有快速和有效的多线程优化算法和基于遗传算法的设计优化,其光源可以是偏振和非偏振光源,能够优化光栅材料参数和光栅结构参数,适用于任意复杂光栅如多材料、膜层、内部结构等,可进行任意偏振状态分析、各级指数任意变换、任意光栅级次分析、可编辑材料数据库、基于遗传算法优化、可输入任意代数约束表达式、任意数量控制参数、多重衍射效率目标、全差分优化选项控制,还能进行任意光栅参数分析(包括光栅厚度、材料、电介质材料和金属材料折射率,该折射率可通过实部和虚部来定义),且仿真计算精度高、材料齐全。




干涉光学模块

杨氏双缝干涉


牛顿环


楔形玻璃的等厚干涉


玻璃平板的等倾干涉


迈克尔逊干涉仪


衍射光学模块

指定输入场(如高斯)和目标场(如超级高斯),可以采用几何法求解DOE的相位分布;也可以通过傅里叶迭代算法求解DOE,计算此DOE的输出场,使用迭代算法求解DOE时,可以使用随机相位作为迭代傅里叶变换的初始相位分布,也可将几何求解结果作为迭代的初始相位。

DOE(衍射光学元件)的5种工作结构及其对应的场传输计算,包括1f结构(DOE紧贴透镜放置或胶合,像面位于透镜后焦面,复振幅分布为菲涅尔衍射)、2f结构(DOE位于透镜前焦面,像面在后焦面,复振幅分布为准确傅里叶变换)、无透镜菲涅尔传输(需满足近轴近似)、远场传输(仅采用DOE,成像距离远大于DOE尺寸,近轴近似下采用菲涅尔衍射计算,无近轴近似下采用瑞利-索末菲衍射计算)以及角谱计算(采用空间频率计算)。



偏振光学模块

偏振光源 -- OAS可根据用户需求自由设置光源的偏振态。

偏振元件 -- OAS除了包含理想的线偏器件和延迟器,还可以设置真实偏振元件如偏振延迟器、双折射晶体和液晶等。

膜层分析 -- OAS可独立对膜层组进行反射率&透射率分析;可绘制s,p反射率、透射率随波长或入射角变化的曲线;并可独立对膜层组绘制导纳圆图辅助设计。


偏振分析

涵盖了偏振图(包括偏振图、偏振矢量 MAP)、光瞳图(如琼斯光瞳图)、偏振分析相关内容(包含偏振斯托克斯、入射角 AOI、泽尼克波前图、面的光程差图)、偏振相关方面(有导纳圆图、偏振椭圆、庞加莱球、面偏振失量、偏振延迟椭圆、液晶的晶向图)、PSF MTF 图、斯托克斯分布图及偏振度分布等,同时还涉及波前分析。


尊敬的客户,若您对OAS光学分析软件感兴趣或有意进行采购,请您通过下列官方渠道与我们联系,以便我们为您提供专业的产品信息和咨询服务。

联系人:武汉二元科技·闵先生

手机号:13397121597

扫一扫加微信咨询


我们很高兴地向您宣布,新增功能波动光学分析发布!

波动光学分析:
1.光栅模块
2.干涉光学模块
3.衍射光学模块
4.偏振光学模块。

OAS 光学分析软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学分析软件 2024R2 版本发布!


OAS 光学分析软件 2024R2 版本增强了以下功能:
- 增加了7种自由面型;
–双折射率材料, 单轴或双轴;
–偏振分析图表绘制;
–增加蒙特卡洛模拟光线数的上限和追迹速度;
–实测 BSDF 属性可以直接导入使用
–集成薄膜设计分析功能
- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学分析软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学分析软件 2024R1 版本发布!


OAS 光学分析软件 2024R1 版本增强了以下功能:

- 修正了激光光源的模型参数;

- 增加了3种自由面型;

- 增强了波动光学计算功能,加入了最新的一种传输计算方法;

- 为了配合CAD模块,增加了新的参数化建模和自由曲面建模方法;

- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学分析软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学分析软件 V23.00 版本发布!


OAS 光学分析软件 V23.00 版本增强了以下功能:

- 增强了ZEMAX和CODEV的导入功能;

- 增加了三种自由曲面的面型;

- 支持应力计算功能;

- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学分析软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学分析软件 V22.10 版本发布!


OAS 光学分析软件 V22.10 版本增强了以下功能:

- 支持 IGS 和 STEP 文件的导入和导出;

- 增加了参数分析的并行计算功能;

- 加强了偏振功能;

- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学分析软件

更快更高效

OAS 的优化工具可以帮助您快速找到最佳的设计方案。得益于OAS易于学习、直观的界面,使您能够将精力更多地集中在设计上,而不是花费在软件的设置上,从而提高生产力。

始于最佳匹配

利用 OAS 提供的众多模块可以找到最适合您的设计方案。您可以选购不同的模块来形成不同的功能搭配,以此来满足您不同的需求。


核心模块

核心模块提供图形化的三维实体建模功能,用于创建光学和光机系统并进行可视化显示,还具备指定材料和表面光学属性的功能。 提升设计效率的功能包括直观的用户界面、特定任务及应用的实用工具库及示例模型库、用于自动化工作流程的编程扩展以及机械模型的逼真渲染。

核心模块是所有其他 OAS 模块的先决条件。


照明模块

使设计人员能够对模型中光穿过光学和机械组元件时的场景光进行模拟和分析。 包括最先进的蒙特卡罗光线追迹,可准精确预测整个模型的强度、亮度和照度,并通过还包括强大的照明分析功能进行分析。


优化模块

能自动提高几乎任何类型的照明系统的性能。 与LightTools 三维实体建模环境的全面完全集成可确保优化器能够提供实用、现实的解决方案,而所花费的时间仅是手工操作的几分之一。


高级设计模块

该模块提供一组专门的工具,可在各种照明应用中的单表面和分段配置中,对反射和折射式自由曲面光学元件进行快速、稳健的地建模。


高级物理模块

扩展 了 OAS 中用于定制化光学部件和高级照明子系统的光学建模功能。 包括磷光体建模、用户自定义的光学特性属性和梯度折射率材料。


SOLIDWORKS 链接模块

将SOLIDWORKS中的机械模型动态地链接到 OAS 中使您能够在 OAS 中对该模型指定光学属性,进行优化并直接更新到 OAS 的设计中。


成像路径模块

基于序列光学表面定义一条成像路径并执行透镜分析。成像路径功能可以直接在 OAS 中使用,也可以与 ROD 一起使用。


数据转换模块

支持行业标准CAD文件格式的导入和导出功能,包括IGES、STEP、SAT、CATIA V4和V5,以及Parasolid格式。


分布式仿真模块

支持在多台计算机上分工合作进行蒙特卡罗光线追迹,以此来加快复杂光学模型的仿真速度。


快速提供精确的结果

OAS 的照明分析计算=减少您的工作量并降低错误率。


Upgrade Your Illumination Designs

Is the performance or cost of your illumination system critical to the success of your products? OAS will increase your engineering productivity, enable faster time-to-market, and give you the competitive edge you need.


Solve Design Challenges

Whatever your ultimate design goal is — better energy efficiency, brighter illumination with fewer sources, or optimized light distribution — OAS provides you with an industrial strength toolkit to make it happen. Every release offers innovative new capabilities.


Automatically Get The Best Design Solution

Our groundbreaking illumination optimization capabilities are fully integrated, making it easy to define your performance criteria and let OAS do the heavy lifting to find the best design solution.


Easier Visualization

Focus on design, not typing numbers into spreadsheets or constructing complicated macros. Jumpstart your system design and predict performance with OAS’ application-specific tools to save hours or even days of setup and analysis time.


Quickly Handle Complex Geometry

OAS helps you engineer solutions for getting light through a system and model unusually shaped optical components or geometrically complex fixed portions of the system.


Accuracy You Can Count On

Count on designs completed with OAS to have accurate as-built performance, helping you get manufactured products to market faster.


Increase Productivity

OAS' advanced design and analysis capabilities, combined with its ease of use, will help you get more done in less time.


The Best Support In The Industry

OAS’ advanced design and analysis capabilities, combined with its ease of use, will help you get more done in less time.


实现任何色彩表现力目标

从均匀性到质量再到饱和度,OAS 可以帮助您预测设计的色彩表现力,并达成目标。

OAS 资料库

利用汽车照明系统设计中常用的材料和媒体库,可以节省时间和降低成本。包括折射率和吸收数据以及预定义的体积散射和BSDF材料。

主要特点

- 能够创建具有完全光学精度的复杂实体模型
- 最先进的光线追迹速度,精度和分辨率要求可由用户完全控制
- 可将任何几何模型创建为光源,从而能够无限灵活地创建自定义光源
- 专属的应用工具可以帮助您快速地构建一个完整模型
- 种类繁多的光源及材料库,包含LED和BSDF测试数据
- 支持与CAD软件之间进行稳定的数据交换
- 支持与SOLIDWORKS之间进行数据的动态链接
- 可利用多重浸没功能对已封装的LED中所嵌入的荧光粉进行建模
- 与 OAS 三维实体建模的全面集成可确保优化器能够提供实用、现实的解决方案,并能产生最佳的系统性能,而所花费的时间仅是手工操作的几分之一
- 背光图案优化能够对LCDs、手机键盘及汽车仪表盘的背光提取图案进行自动化设计
- OAS 的交互式用户界面易于学习,其包括许多可在您创建及修改照明系统元件时能够提高生产效率的功能。
- 角度和空间亮度分析
- 模拟真实世界的环境,包括例如偏振、散射、反射、折射以及薄膜镀膜性能的表面效应。还包括诸如色散、体积吸收、体散射及颜色过滤的材料效应。
- 快速、稳定的正向和反向蒙特卡罗光线追迹
- 精确、快速地对您照明系统的色彩表现力进行预测。
- 能将模型高保真的从 ROD 导出至 OAS,用于照明,鬼像分析和杂散光分析。

纳米级联合仿真

使用业界最广泛的高精度算法,快速打造出下一代照明和显示技术的虚拟样机。


光子器件工具

光子器件工具包括广泛的模拟器和优化器,适用于无源和有源光子和光电器件,包括激光器和垂直腔表面发射激光器 (VCSEL )。我们集成了光学和半导体设计工具,适用于流线型、多领域联合仿真:
二元科技 ROD 和 OAS 产品用于纳米光学纹理材料的严谨建模和衍射分析
二元科技 XXXXXX 用于复杂光电设备的仿真


主要特点

高度精确的算法能快速建立虚拟样机,同时降低了制作实物样机的所需的成本和时间,从而提高生产率,加快了上市时间。
通过模拟产品使用场景,发现新的产品需求
每个算法引擎共享一个通用 CAD接口; 该软件可以利用多个RSoft模組,而不必将设计从一个软件导入到另一个软件。
可以用多种编程语言编码。
通过MOST工具实现自动参数扫描功能
每个仿真引擎都是单独授权和销售的,用户只需选择与其工作相关的引擎。


最新版本光子器件工具产品系列能够加速设计出先进的光子器件和系统。

提供业界最佳的技术支持

我们的客户支持团队由具有多年经验的工程师组成,他们不仅掌握丰富的光学知识,而且都是 OAS 的技术专家。如果您需要帮助,可随时联系我们,我们将与您分享视频、文档、教程、示例模型等。

OAS 硬件/操作系统要求

如需了解在特殊平台运行软件,硬件要求或咨询软件价格,请联系我们或发送邮件至info@whbinary.com


CPU 要求

如想达到多线程仿真的最佳效果,我们建议使用4到16个CPU内核。OAS 的仿真能力随CPU的数量增加而增强,因此一台拥有12或16个CPU的计算机几乎可以确保性能的提升达到线性增长。

如果您的计算机配有Intel Hyper-Threading Technology(超线程技术),则将进一步提高多线程模拟的能力。


Windows 操作系统

Windows 10


内存要求

最少 8 GB,建议 16 GB。(若有大型的建模或仿真需求,则内存要求更高。)


磁盘空间要求

查看以下列表

模块 空间要求
OAS 基础产品 2650 MB, + 虚拟内存(3倍内存)
在线文件 148 MB
培训教程 136 MB
数据交换模块
不含CATIA V5
420 MB
CATIA V5 模块 1871 MB
SOLIDWORKS Link 模块 64 MB

系统驱动器(即安装操作系统的驱动器)的磁盘剩余空间:最小10gb。如果 OAS 安装在系统驱动器以外的驱动器上,该驱动器也应该至少有10gb的空闲磁盘空间。大型建模和复杂的分析可能需要更多的磁盘空间。


其他软件

使用 OAS 的 SOLIDWORKS Link 模块,需要 SOLIDWORKS 2018 或更高版本。


显示器

建议使用 1280 x 1024 或分辨率更高的显示器。从 8.6 版开始,OAS 支持具有高分辨率或高 DPI (每英寸点数)的显示器。

建议使用支持稳定ICD驱动程序的OpenGL兼容显卡。我们建议您始终使用最新版本的显卡驱动程序


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