不需被一年一租的ZXXXX 光學軟體綁架了!!!來自德國光學設計公司的Optalix軟體

擁有一樣ZEMAX 、CODEV的操作介面和流程、可以雙向輸入和輸入ZEMAX 、CODEV 等軟體 。

新版本 11.91 （2023年8月27日）：

• 熱分析 (Thermal Analysis)：現支援變焦/多組態參數 (Zoom/Multiconfiguration Parameters) 的熱變動。
• 通焦分析 (Through Focus Analysis)：「通焦斑點 (Through Focus Spot)」與「通焦MTF (Through Focus MTF)」現可設定失焦間距次數，呈現更細膩的通焦效果。
• AGF玻璃資料轉換 (AGF Glass Catalogue Conversion)：增添0.3 - 2.5微米範圍內的玻璃內部傳輸資料。
• 光纖耦合計算 (Fiber Coupling Calculations - CEF Command)：準確度與穩定性大幅提升。
• 巨集指令解析 (Macro Parser)：內建數學函數（如：sin、cos、tan、abs等）功能更為穩定。
• 還有其他小修改。
• 快來探索，感受最專業的更新與功能！
  

OpTaliX包括幾何和衍射分析，優化，薄膜多層分析和優化，非順序射線跡線，物理光學傳播，偏振分析，重影成像，公差分析，廣泛的製造支援，用戶定義的圖形，照明，宏等等。
OpTaliX已成功用於攝影和影像鏡頭，工業光學（擴束器，鐳射掃描儀，複製，機器視覺），太空光學，變焦光學，醫療光學，照明設備，光纖電信系統，紅外光學，X-射線光學，望遠鏡，防護鏡等等。

為什麼要使用OpTaliX  ?!

• 高效生產率：OpTaliX®的邏輯結構，人性化圖形介面（GUI）及其一致命令介面、讓您可以快速輕鬆得到最佳結果。
• 速度：OpTaliX®是一種實現軟體代碼最佳計算效率的光學設計程式。它使用最新和最快的編譯器和軟體技術。
• 分析：從幾何和衍射分析，多重容差分析，傳輸分析，極化分析等多種分析功能中獲取您設計的最多資訊。
• 精度：OpTaliX®在整個程式中使用雙精度（64位）內部算術表示。它具有最精確的最先進的演算法，而不會影響通用性。
• 優化：OpTaliX®提供了幾種優化演算法來獲得超級設計。用於構建自定義錯誤函數的非常靈活的方法可以讓您解決幾乎任何優化問題。
• 案例設計：可以從出版刊物和專利文獻以及超過8000個目錄中開始輕鬆使用超過500種設計。
• 相容性：OpTaliX®可以簡單和其他光學設計和薄膜封裝軟體進行存取，以便您可以與他人協作或檢查設計。
• 質量：計數穩定性和準確性。在我們日常設計工作中，我們經常使用OpTaliX®進行全面測試。測試用例與代碼並行開發，beta測試在選定的客戶站點進行。
• 24小時內提醒您的問題。報告的錯誤將立即修復並提供下載。
• 經驗：OpTaliX®是由光學設計師編寫的，它在實際的鏡頭設計，光學工程和軟體開發方面擁有25年經驗。

實際案例

非順序曲面

在非順序模型中，以光線遇到表面的順序（而不是它們進入的順序）跟蹤光線。以下案例說明需要非順序建模的光學系統。

表面光圈

可以透過組合基本孔（圓形，矩形，橢圓形）來構造複雜的孔。每個基本孔都可以透射或遮擋。“或運算符可以將多達10個基本光圈進行邏輯組合，並分配給每個表面。所有的孔可能會偏心並旋轉。

多邊形光圈
多邊形光圈可以定義復雜和不尋常的光圈。多邊形不必是凸面的，並且可以允許任何形狀，如下圖所示。唯一的條件是必須將它們封閉，即最後一個頂點與第一個頂點相同。下面的螢幕截圖通過相應表面上的射線相交圖案指示了表面上的使用區域。也可以從檔中讀取具有許多頂點（最多50個）的複雜多邊形，並將其直接關聯到曲面。

 

Complex polygons with many vertices (up to 50) can also be read in from a file and directly associated to a surface.

梯度指數（GRIN）

全息/衍射表面

全息表面的光學特性是基於在光線的局部交點處看到的有效光柵間距處的衍射。通常，全息表面也被稱為 衍射 表面。為了對這些效應進行建模，OpTaliX中提供了幾種類型的衍射表面。

• 線性光柵
• 通過乾涉兩束光形成的光學全息圖，
• 具有用戶指定的徑向對稱相位分佈的計算機生成全息圖（CGH），
• 用戶指定的不對稱（二維）相位分佈的計算機生成全息圖（CGH），
• ' Sweatt''模型

兩點全息圖
這種全息圖表面描述了兩個點源（即兩個球面波）的干涉圖樣，其中包括作為極限情況的平面波前。

縮放和多配置

陣清單面/元素

光學元件可以佈置在規則的柵格中，即，它們相對於表面的局部坐標在指定的X / Y位置重複多次。陣列元件的示例是（另請參見上圖），

a）菲涅耳透鏡陣列，
b）球面透鏡陣列，
c）GRIN桿陣列，
d）三角形表面陣列。

數組屬性可以與任何類型的表面（即球形，非球形，菲涅耳，GRIN等）結合使用。

具有球面的透鏡陣列的波前圖。陣列擴展由基礎（通道）表面的孔的大小和形狀定義。

菲涅耳透鏡

菲涅耳透鏡被構造成使得透鏡的彎曲表面在環形區域中塌陷成薄板。如下圖所示，它具有鏡片的折射效果，而沒有厚度或重量。這種透鏡通常在高架投影儀，聚光燈和信號燈中用作聚光鏡。

環形面在OpTaliX中精確建模。因此，菲涅耳透鏡中的環形小平面的各種深度導致不同的像差。菲涅耳表面可以是折射，反射，非球面和偏心/傾斜的。也可以按 數組分組。

導光管，階躍光纖

在光管和階躍折射率纖維中，射線進入管（實心或空心）並以不確定的次數從壁反射，直到它們出現為止。端面可以具有任何形式（球形，非球形，菲涅耳等），也可以任意傾斜。

導光管由擠壓表面形成，並由順序曲面模型處理。支持圓形或矩形橫截面。所有形式可以是錐形的。矩形導光管也可以剪切（參見下圖）。考慮到違反實心管道中的全內反射（TIR）。

全局座標

幾何分析

衍射分析

OpTaliX中的衍射分析包括

• 波前像差與場或波長的關係，
• 衍射點擴散函數（PSF）
• 環繞/平方能量
• 衍射MTF與場，頻率，散焦以及二維函數的關係
• 斯特列爾比與場或波長的關係
• 干涉圖分析
• Zernike波前身型
• 高斯光束分析
• 耦合效率分析

干涉圖分析

可以從系統波前計算合成乾涉圖，該系統模擬在干涉測試設置中獲得的結果。

考慮了光圈遮蓋（如圖所示）和漸暈。經過公差模擬，不僅可以獲得理論干涉圖，而且可以獲得實際製造系統的預期結果。

產生干涉圖的波前顯示在圖的右側。不包含在OpTaliX-LT中

最佳化

光學系統的優化需要解決高度非線性的問題。通過更改選定的鏡頭數據（變量），可以使鏡頭的像差最小化。有兩種類型的優化演算法：

KT-透過使用拉格朗日乘子求解約束並應用Kuhn-Tucker最優性條件，通過阻尼最小二乘（DLS）方法使誤差函數最優化，

LM-優化，使用改良的Levenberg-Marquardt演算法解決問題。

優值函數幾乎是由與性能或構造數據相關的任何命令構成的，因此在定義誤差函數（也稱為優值函數）時允許了無限的靈活性。除了最小化，邊界約束還接受= =   （等於），<   （小於）>   （大於）之類的邏輯運算符。用戶定義的變量和函數將在優化中提供更大範圍的約束，例如，$ z = [efl] +23.12 @xyz == [thi s2] + [thi s4] + $ z @xyz> 10

在一個窗口中舒適地編輯變量，目標和約束。用戶價值函數的定義接受與表面數據，系統數據和性能數據有關的所有命令。這包括算術表達式，大量內置數學函數以及鏡頭數據庫項目，如 宏示例中所示。參見下面一些定義績效函數元素的示例：

用戶定義的圖形

用戶定義的圖形（UGR）是任意變量參數相對於OpTaliX中可用的任何性能指標的二維圖。參數和功能可以是任何命令，因為它將在命令行中輸入。
例如，將DWDM光子系統中的耦合效率（CEF）繪製為波長的函數。使用的系統是帶有107層DWDM濾波器的SELFOC TM  光纖耦合器，設計用於100 GHz的信道間隔。

啟用傳輸和極化分析後，可以清楚地再現DWDM濾波器特性對耦合效率的影響：

ISO元素圖

干涉表面變形

為光學表面上的非對稱變形建模。通常，從鏡片表面或完整光學系統的干涉測量或從生成適當數據文件的外部程序獲取此類數據。干涉圖文件中的數據可以表示表面變形或波前攝動數據。
典型的應用包括：評估“按需建造”的系統性能，模擬大氣的影響。

鬼影分析

重影圖像分析基於內置的逆射線跟蹤演算法，該演算法不需要重建光學系統，即插入和復製表示重影路徑的曲面。這樣可以進行瞬時重影分析，並且可以非常快速地識別出最令人煩惱的表面組合。

重影圖像是由於光學系統由於成對的表面之間的反射而可能形成意外的圖像而導致的。所有透鏡表面在一定程度上反射光，分別取決於玻璃本身的折射率以及施加在這些表面上的抗反射塗層的類型。從鏡頭內表面反射的光將再次被反射，並可能在接近圖像表面的位置形成合理清晰的圖像。這樣的虛假圖像稱為 重影。

可能有助於重影的表面組合（對）的數量為 n（n-1）/ 2 ，其中 n 是系統中鏡頭表面的數量。隨著表面數量的增加，重影問題的可能性也會增加。例如，具有10個鏡頭（20個表面）的變焦鏡頭可提供190個可能的重影。

鬼影真實感渲染：

OptaliX提供最現實，最準確的重影分析。通過評估鏡頭中所有可能導致重影的可能表面對，它可以全自動搜索重影效果。這包括多層塗層在光學表面上的波長依賴性效應，材料吸收和漸暈。下圖是在10鏡頭元件的物鏡上渲染的重影圖像，包括增透膜和鏡頭吸收率。

與其他光學設計程式不同，OpTaliX不需要在近軸方向上預先選擇最幹擾的幻影表面對（這可能會極具誤導性，如果不是完全錯誤的話），也不需要為每個單獨的幻影表面重建設計配對，編寫宏，將大量射線數據存儲到檔中和/或在外部程式的幫助下顯示數據，如其他軟件包所要求的。

OptaliX完全避免了這種煩瑣和低效的工作！請注意，左側的圖像是在1.7GHz Pentium機器上大約20分鐘內從頭開始渲染的，包括所有（184）個表面組合，AR塗層和吸收效果，而在其他程式中，創建則需要數小時或數天的時間並測試宏和程式介面。

GRIN Elements中的Ghost Raytrace：

此示例顯示了徑向GRIN元素（Selfoc TM 棒）中的幻影射線軌跡 ，其中第一次反射發生在表面3上，第二次反射發生在表面2上。表面編號表示不需要額外的虛擬表面來模擬幻像。路徑。這樣，鬼影分析是瞬時的。

照明

照明功能可用於成像和非成像系統。可以在任何任意表面上分析光分佈，並顯示為線網圖，輪廓圖，假色圖或真實感圖像（RGB）。包括透射和吸收效應，漸暈和光譜加權。

光源

支持以下光源：

l  圓形，橢圓形或矩形的平面發射源，

l  位圖源，即空間源發射率是在位圖圖像（例如源的照片）中定義的，

l  射線源，即源的發射以射線為特徵。

另外，對於所有平面發射源和位圖源，可以調整角度發射特性，包括朗伯特性或任意cos x  發射特性。
源可以在3D空間中任意定義。跟踪特定光源的射線數量是無限的。

2D位圖圖片的成像

使用照片（PNG，GIF格式）作為在光學系統中任意表面渲染圖像或光分佈的來源。下面的示例顯示了鷹的模糊圖像。