VIP10

本课程属于：055-红外光学系统无热化设计 光学光电与激光工程 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。

查看所属VIP全部课程 →

← 返回所属目录咨询 / 购买

光学无热化参数优化与温度仿真

📚 共计 30 章节

点击此处阅读海量试读课程：100+行业、1000+细分领域

无热化设计概述

温度对光学系统的影响、无热化设计的必要性、三种主流无热化技术（机械被动、电子主动、光学被动）对比。

光学材料热特性

热膨胀系数（CTE）、折射率温度系数（dn/dt）、阿贝数与热差系数、常用光学材料的热性能数据库。

机械结构热分析

结构材料选择（因瓦合金、铝合金、钛合金）、热膨胀匹配设计、机械被动式补偿结构原理。

机械热分析

光学被动式无热化原理

消热差双胶合透镜设计、三片式消热差结构、光焦度分配与材料组合策略。

光学被动式

Zemax OpticStudio 无热化仿真

多重结构设置（温度/波长）、热分析操作数（TEMP、THEL、TCE）、仿真流程与结果判读。

Code V 无热化仿真

环境模式设置、热分析宏命令、与Zemax的差异点对比。

无热化设计指标定义

工作温度范围、允许的焦移量（Δf）、MTF下降容忍度、像质评价标准。

初始结构选择与缩放

从专利库或现有设计中选取初始结构、焦距缩放与F数调整、热性能初步评估。

材料组合优化策略

高dn/dt与低dn/dt材料配对、异常色散材料应用、非球面在无热化中的角色。

光焦度分配优化

总光焦度约束、各透镜光焦度与热差贡献、全局优化算法应用。

光焦度算法

机械被动式补偿设计

热膨胀系数差驱动的移动透镜组、弹簧与双金属片机构、行程计算与公差分析。

电子主动式对焦补偿

温度传感器选型、步进电机驱动算法、闭环控制与校准策略。

混合式无热化设计

光学被动+电子主动协同、冗余设计原则、成本与性能权衡。

红外光学系统无热化

锗（Ge）、硒化锌（ZnSe）、硫化锌（ZnS）材料特性、3-5μm与8-12μm波段设计差异。

可见光系统无热化

玻璃与塑料混合设计、液体透镜应用、手机镜头无热化案例。

可见光案例

激光雷达（LiDAR）无热化

发射与接收光路热稳定性、光纤耦合对准、大温差环境挑战。

车载镜头无热化

AEC-Q100标准要求、-40°C到125°C温度范围设计、除冰/防雾功能集成。

航天光学系统无热化

真空环境热分析、辐射散热设计、碳纤维复合材料应用。

公差分析与无热化鲁棒性

蒙特卡洛模拟、敏感度分析、温度梯度影响评估。

公差鲁棒性

无热化设计中的非球面应用

非球面自由度与热补偿、注塑成型热稳定性、测试与验证。

非球面注塑

衍射光学元件（DOE）在无热化中的应用

衍射面热特性、混合折射-衍射设计、加工与镀膜挑战。

液体透镜无热化技术

电润湿与声波驱动原理、温度对液体折射率影响、可靠性测试。

液体透镜驱动

多波段共口径无热化设计

可见/红外共光路、分光膜热稳定性、色差与热差联合校正。

多波段共口径

无热化设计软件工具链

Zemax/Code V + MATLAB/Python联合仿真、自动化优化脚本编写。

工具链脚本

无热化性能测试方法

干涉仪焦移测量、MTF温度箱测试、环境试验标准（MIL-STD-810G）。

无热化设计中的杂散光抑制

热辐射杂散光、挡光环与遮光罩设计、冷反射控制。

杂散光抑制

低成本无热化方案

塑料非球面透镜、全玻璃方案对比、注塑模具补偿设计。

低成本塑料

无热化设计案例解析（一）

安防监控镜头（8mm F1.4）全流程设计。

无热化设计案例解析（二）

车载前视摄像头（120° FOV）实战调优。

无热化设计前沿趋势

超表面（Metalens）无热化、AI辅助材料筛选、增材制造热补偿结构。