SigFit光-机-热耦合分析工具介绍

2.高级应用

a.主动控制：分析光学面形RMS值随激励源数目的变化关系， 分析如何布置激励源使光学表面RMS 最小，为施加激励源的位置和大小提供参考。

b.动态响应：基于固有频率结果、激励载荷和阻尼等，计算面 形由于谐波振动、随机振动和瞬态载荷引起的刚体位移、曲率变化和RMS 误差、传递函数变化以及各阶模态对RMS 的影响等。

c.设计优化（仅MSC Nastran）：将光学表面的Zernike系数、 面型RMS 值、PV 值等参数转变为Nastran 格式的方程，利用Nastran 的优化求解器对光学表面的面型、支撑结构、材料参数等进行优化，获得最佳的光学系统设计方案。

d.光程差分析：根据有限元分析的镜面应力和温度结果、流体 软件计算的镜面附近流体的密度以及这些参数对折射率的影响关系，计算为平均光程差、双折射等光学特性。

应用&案例

Courtesy NASA Goddard Space Flight Center 在镜片设计中应用了SigFit 的优化功能。采用主动控制方式来改变镜面面型时，在基本设计中面型的RMS 最大达到225nm，通过在SigFit 中将RMS 值转换为Nastran 的方程，调用Nastran 的优化求解器对镜面支撑形状进行了优化，从而将面型RMS 的最大值降到了90nm 以下的许用范围内。