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申请/专利权人：山东非金属材料研究所

摘要：本发明涉及一种光谱仪光室内部数字模拟系统及方法，对光室内部光、热、结构三者综合数值进行数字模拟，包括光仿真设计、热仿真分析和热‑结构直接耦合仿真分析以及光仿真优化分析四部分，以光仿真设计为理论根据设计一条光路，通过光仿真设计优化，确定光学器件各个参数以及理想成像面位置；依据此位置参数进行几何建模，将理想光路图转化为实际应用装置几何模型；对此装置模型进行热学仿真，通过分析仿真计算温度云图，对加热方式进行优化，使光谱仪温度分布均匀；对优化后的光谱仪系统进行热‑结构直接耦合仿真和修正，再将几何模型进行热‑结构仿真，将热变形参数代入光仿真设计。本发明花费的成本、时间较少，提高了设计效率和准确性。

主权项：1.一种光谱仪光室内部数字模拟系统，其特征在于，包括：计算机系统，所述的计算机系统中安装有光学仿真设计模块、热仿真优化模块、热-结构直接耦合仿真分析模块和光学仿真优化设计模块；所述的光学仿真设计模块用于对光室内部的理想光路进行仿真设计，光学仿真设计模块通过对光室内部的光学器件之间的相互距离以及相对角度进行调整，得到满足要求的光室内部理想光路结构，依据此光路结构建立相应的光谱仪光室内部几何模型；所述的热仿真优化模块通过对几何模型进行数值计算，对光谱仪光室内部的工作热学进行仿真，并对光谱仪光室内部的放热进行优化；所述的热-结构直接耦合仿真分析模块用于对经过热仿真优化模块优化之后的光谱仪光室内部几何模型进行热仿真计算，将计算结果导入到结构分析中去，通过材料热膨胀系数，计算得到光谱仪工作时所发生的热变形量，通过热变形量引入进一步优化光谱仪光室内部的结构；所述的光学仿真优化设计模块分析光室内部热变形之后是否满足光谱仪本身的性能要求；将热-结构直接耦合仿真分析模块分析计算所得的光学器件与光学器件之间、光学器件与信号采集装置之间的热变形量添加到理想光路中，分析热变形之后是否满足光谱仪本身性能要求，若不满足，则对光谱仪光室内部结构中的光学器件之间、光学器件与信号采集装置之间的相互距离以及相对角度进行修正，再次通过热-结构直接耦合仿真分析模块进行分析，不断重复，直到满足要求为止，如果满足要求则完成光谱仪的设计。

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百度查询： 山东非金属材料研究所 一种光谱仪光室内部数字模拟系统及模拟方法