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Synopsys and Ansys power the future of innovation—connecting silicon to systems.

Ansys Zemax OpticStudio
新一代光学设计软件

通过基于物理原理的强大建模能力,更快地进行设计、仿真并优化高级光学系统,从而提高性能、降低风险并加速从概念到生产的创新。

满怀信心地设计、优化和验证光学产品 

Ansys Zemax OpticStudio可帮助您更快地设计、仿真并验证光学系统。将基于物理原理的强大建模能力与直观的工作流程相结合,帮助工程师预测实际性能、减少设计迭代,并胸有成竹地在成像、照明和光子学应用中交付可直接投入生产的优化光学产品。

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    非序列光线追迹
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    物理光学传播
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    公差敏感度分析
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    自由曲面建模
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    偏振光线追迹
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    杂散光分析
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    多物理场耦合

规格速览

使用基于物理原理的仿真、序列和非序列光线追迹,以及高级公差工具对复杂的光学系统进行建模、分析和优化,高级公差工具可提供从概念到可制造性的准确性能预测。

  • 波前误差分析
  • 调制传递函数
  • 点扩散函数
  • 衍射光学建模
  • 镀膜性能分析
  • 渐变折射建模
  • 光学热效应
  • 玻璃库集成
  • 评价函数优化

液体透镜仿真推动医疗成像设计发展

仿真驱动的洞察可提高早期检测及诊断的准确性。

Optomechanical design

Ansys Zemax仿真帮助我们在早期就获得清晰的性能洞察,从而快速优化液体透镜技术,实现精确、真实的医疗成像。

Ansys Zemax使Optotune能够仿真并优化用于高分辨率医疗成像的先进液体透镜系统。利用基于物理原理的建模,工程师可在制作原型之前评估光学性能、减少设计迭代次数,并预测产品在实际应用中的表现。该研究展示了仿真驱动的设计如何在确保精度、可靠性和可制造性的同时,加速开发。该团队将全面分析与快速优化相能力结合,实现了能够支持早期疾病检测的成像性能。本案例研究展示了先进的光学仿真如何降低风险、缩短研发时间,并推动新一代诊断技术在全球医疗环境中的创新发展,满足各地严苛的临床性能要求。

2026年3月

新功能

利用Ansys Zemax OpticStudio 2026 R1版本简化复杂的光学设计。此版本提供了增强的工具和无缝集成,使用于真实系统的公差分析、成像分析和跨工具工作流程更快速、更便捷、更可靠。

Zemax 2026 R1 Nested Elements and System Tolerancing
嵌套元件与系统公差分析(NEST)

NEST通过可视化、向导式工作流程,简化了顺序光学系统的光机公差分析。关键功能包括:智能枢轴点预设、自动操作插入、实时更新以及离轴设计支持,有助于在提高精度的同时降低设置复杂性。

Zemax 2026 R1 NSC Imaging Design
NSC成像设计

NSC成像增强功能,可以将非顺序模式转变为实用的成像工具,通过有效光阑、快速聚焦、点列图和序列分组等功能简化工作流程,消除折叠及复杂系统中长期存在的问题。

Zemax 2026 R1 Export Optical Design to Speos Enhancements
将光学设计(ODX)导出至Speos的功能增强

Speos的ODX增强功能,实现了包括棱镜和Table Glass(光学平板)等真实设计的无缝集成,在不降低精度的前提下简化工作流程。原Code V用户可向OpticStudio更快速、更顺畅地迁移。

Zemax 2026 R1 NSC Quick Focus
NSC快速聚焦

NSC快速聚焦功能可简化非顺序模式下的探测器定位。其利用预期的光线路径自动对齐探测器,以实现聚焦、居中和方向对齐,从而节省设置时间并保证精度。支持多波长系统和多个光源,使用户能够满怀信心地处理复杂的光学设计。该功能在Premium版和Enterprise版中可用。

Zemax 2026 R1 NSC Sequence Grouping
NSC序列分组

NSC序列分组功能,简化了大型光线路径集的管理,使用户能够根据关键的光学和物理属性进行手动或自动序列分组,并提供动态更新和基于范围的过滤,以实现精确分析。该功能在Premium版和Enterprise版中可用。

导出至Speos
NSC点列图

NSC点列图功能支持非顺序模式下的原生点列图分析。该功能使用户能够直接使用沿着选定序列追迹的光线来评估图像质量,并提供关于RMS光斑尺寸、几何光斑尺寸、光通量等的详细报告。其可无缝集成到序列选择器中,并且添加了新的RSNC操作数,从而在优化和分析精度方面实现了大幅提升。该功能在Premium版和Enterprise版中可用。

应用

Autonomous Sensor Development

自动驾驶传感器开发

综合全面的自动驾驶车辆传感器仿真功能,包括激光雷达、雷达和摄像头的设计和开发。

Autonomous System Validation

自动驾驶系统验证

基于模型的安全及信息安全解决方案可加速自动驾驶系统的开发与认证。

Cardiovascular

心血管

对新型心血管医疗设备和植入物进行快速、可靠的创新与测试

OLED

常见问题

Zemax.com正在向Ansys.com过渡,以便为所有Ansys产品和服务提供统一的信息平台。您现在可以通过Ansys网站直接访问所有Zemax资源,包括软件下载、文档和支持。只需导航到光学和光子学部分,就能找到Zemax产品。

请在Ansys.com上登录至您的Ansys账户,下载Zemax软件。登录后,转至“支持”下的下载区域,或Zemax的产品页面。如果您还没有Ansys帐户,请使用与您的Zemax账户相关联的电子邮件创建一个,以确保无缝访问。

Ansys通过Ansys客户门户(Ansys Customer Portal)为Zemax产品提供全面的支持。登录到您的账户并导航至“支持”。在这里,您可以提交请求,访问常见问题解答并与专家联系。如果您是Ansys的新用户,可能需要在账户设置过程中注册您的Zemax许可证,才能开启支持功能。

Ansys Zemax OpticStudio提供了多种学习选项。

  • 丰富的知识库提供从入门课程到系统级操作指南文章的广泛内容。
  • 此外,我们的Zemax用户社区还可用于与高级用户互动,并学习产品技巧与小窍门。
  • Ansys学习中心提供可自定义进度的视频课程,使您能够学习Ansys Zemax OpticStudio。

STAR多物理场工具使客户能够进行STOP分析(结构、热、光学性能)并与Ansys专用的SOFT分析(结构、光学、流体、热)相结合。Ansys Zemax OpticStudio使您能够轻松准确地从外部求解器加载所需数据。然后,用户可以同时评估系统的结构、光学、流体和热效应。

在本次网络研讨会中了解更多信息:使用STAR和自动化瞬态工作流程开展STOP分析(ansys.com)

当前客户可以从Ansys客户门户网站的下载中心下载Ansys Zemax OpticStudio。Ansys为非当前客户但又想试用OpticStudio的用户提供了免费试用。其附有样本文件和设计模板。我们丰富的知识库提供从入门课程到系统级操作指南的广泛教程。

Ansys Zemax OpticStudio可以使用理想的相位分布对超表面进行建模,然后使用光线追迹功能对其进行优化。接下来,Ansys Lumerical可以快速生成纳米结构级别的响应。根据这些信息,可以在OpticStudio中将超透镜准确设置在用户定义的表面上。所有基于光线的工具都可用于评估系统的性能。

Ansys Zemax OpticStudio的高级公差工具包括一个易于使用的表面不规则度选项。其利用复合表面功能并使用Zernike矢高数据对表面不规则性进行建模,包括对非球面或许多类型的自由曲面等复杂的表面基底形状进行建模。可以添加所有其他制造公差,以评估您的成品性能良率。 

Ansys Zemax OpticStudio是一款光学设计软件工具,用于设计成像、照明、激光系统等。OpticStudio的用户友好型界面将分析、优化和公差工具相结合,从而实现可制造性设计功能。扩展的定制选项可以根据您的需求定制OpticStudio,或者自动化您的工作。集成的多物理场工作流程可简化结构、热或流体仿真结果的使用 

高保真度光学建模与性能预测

Ansys Zemax OpticStudio利用高级光线追迹、波动光学和偏振分析技术,提供高保真度的光学建模能力。工程师可预测系统性能,评估公差,并以高精度评估环境影响。集成的序列和非序列仿真,可在原型设计之前实现严格的系统级光学验证。

Zemax capabilities

 

主要特性

利用Ansys Zemax OpticStudio软件简化并加速您的光学设计项目。

  • 一体化序列及非序列建模架构
  • 波前分析的物理光学传播(POP)
  • 高级优化与公差分析引擎
  • Ansys多物理场与结构-热耦合
  • 高速序列与非序列光线追迹
  • 先进的杂散光及鬼影图像分析
  • 偏振和镀膜性能建模
  • 内置玻璃库与材料建模
  • API自动化和脚本编写(ZOS-API)集成
  • 序列、非序列和混合模式光学设计工作流程
  • 高级照明、激光雷达、AR/VR、前照灯和杂散光建模
  • 使用更广泛的系统功能进行直接物理建模 
  • 波动光学:传播完整的复数波前(振幅+相位),以捕获衍射和干涉现象。
  • 波前精度:量化像差、光束质量和耦合效率。
  • 无缝工作流程:在衍射变得重要时,从光线追迹平稳切换至POP。
  • 通过稳健优化和公差分析,实现可制造的高性能光学设计。
  • 使用高级评价函数和全局/局部优化算法加速收敛。
  • 通过蒙特卡罗及基于灵敏度的公差工具预测实际性能。
  • 预测热载荷和机械载荷下的光学性能。
  • 将结构变形直接耦合至光学分析。
  • 根据实际环境条件验证设计。
  • 用于成像系统设计与优化的序列模式
  • 面向照明、散射和杂散光分析提供的非序列模式
  • 大型复杂光学装配件的快速多线程性能
  • 反射、折射、衍射和探测器响应的精确建模
  • 从简单的透镜系统扩展至全面的光机械环境
  • 确定透镜表面、滤光片和探测器的鬼影反射
  • 对散射、表面粗糙度和镀膜瑕疵进行仿真
  • 量化对比度退化和眩光
  • 支持真实杂散光路径的非序列光线追迹
  • 在设计流程的早期阶段实现缓解策略
  • 分析复杂光学系统中的偏振状态变化
  • 对具有角度及波长相关反应的镀膜膜层进行建模
  • 对跨表面的透射、反射和相位效应进行评估
  • 支持琼斯矩阵及穆勒矩阵方法
  • 针对性能和可制造性优化膜层堆叠
  • 支持访问全面的制造商玻璃库
  • 对色散、吸收和热属性进行建模
  • 支持自定义材料定义和熔炼数据
  • 可实现准确的色度及环境性能预测
  • 直接集成在优化和公差工作流程中
  • 通过编程实现设计、优化和分析任务自动化
  • 与Python、MATLAB和.NET环境集成
  • 支持批量仿真和参数研究
  • 将光学模型连接至外部工程工作流程
  • 支持面向企业级开发与验证的流程扩展

Ansys Zemax OpticStudio许可证

对于光学工程师和设计人员而言,Ansys Zemax OpticStudio是一款功能强大的工具,可用于在构建物理原型之前仿真、优化和验证其光学设计。其使工程师能够在虚拟环境中迭代和优化设计,从而有助于在光学系统开发过程中节省时间和资源。

若需使用Ansys Zemax OpticStudio进行多物理场分析,需要持有Ansys Zemax OpticStudio Enterprise版许可证。Ansys Zemax OpticStudio Enterprise版 可以实现轻松将结构、热和折射率数据导入OpticStudio工作流程,从而获得关键的设计洞察,大幅节省时间,并为系统分析提供新的可能性。 

产品包

光学OpticStudio Pro版OpticStudio Premium版OpticStudio Enterprise版
Ansys Optics Launcher包含包含包含
序列光线追迹包含包含包含
蒙特卡罗正向(非序列)光线追迹包含包含包含
多配置系统建模包含包含包含
每个许可证的并行应用实例数488
偏振、梯度指数和双折射光线追迹包含包含包含
设计模板和供应商镜头目录包含包含包含
材料目录包含包含包含
涂层目录包含包含包含
鲁棒性优化方法包含包含包含
灵敏度公差包含包含包含
蒙特卡罗公差包含包含包含
光线瞄准包含包含包含
非球面光学包含包含包含
自由曲面光学包含包含包含
衍射光学包含包含包含
复合表面包含包含包含
图像质量分析(几何和衍射)包含包含包含
高斯光束包含包含包含
物理光学传播包含包含包含
鬼影焦点生成器包含包含包含
光线分光和散射包含包含包含
重要性采样包含包含包含
STAR多物理场载荷、拟合和可视化工具(FEA、CFD)  包含
STAR性能分析  包含
用于表面、物体、光源和散射分布的用户定义插件包含包含包含
使用ZOS-API和脚本自动化实现工作流程自动化包含包含包含
将完整设计或降阶模型(ROM)导出到Speos包含包含包含
利用Lumerical亚波长模型(LSWM)插件仿真进行动态和静态交换包含包含包含
用于超透镜仿真(静态数据交换)的Lumerical插件 包含包含
STEP、IGES、SAT、STL的导入和导出包含包含包含
与Creo Parametric和Autodesk Inventor的动态链接 包含包含

OpticStudio资源与活动

专题网络研讨会

白皮书

Speos sustainability

小巧的光学产品,巨大的可持续性影响

探索光学仿真如何通过减少材料、能源消耗和浪费,同时优化各行业的设计、生产和生命周期性能,实现可持续的微型化光学系统。

视频

博客

Ansys Zemax Scanway optics
作者:CATY FAIRCLOUGH

Scanway模块化有效载荷解决方案助力塑造空间光学技术的未来

Scanway的模块化有效载荷解决方案可助力发展空间光学技术,提高任务灵活性和成像性能,并可为一系列卫星应用赋予自适应的高分辨率观测能力。

案例研究