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OAS光学(分析)软件


01/软件概述

OAS(Optical Advanced Software)是一款专业的光学工具。该软件能够在3D空间中通过序列和非序列光线追迹技术,精确模拟光学系统的性能表现。它不仅提供了真实的设计功能、精确的分析功能,还具备高性能的产品可视化能力,帮助用户快速、高效地创建和修改光学系统设计,从初始概念阶段到后续工程建造阶段的迭代与优化。此外,软件构建的光学模型能够自动适配主流供应商的光学元件数据库,为光学研究与实践提供了极具价值的专业工具支持。


应用领域

OAS光学(分析)软件在汽车制造、通信工程、虚拟现实、安防监控、工业检测、光学仪器研发以及激光加工等众多领域都有着极为广泛且深入的应用。其凭借着先进的算法和强大的功能模块,能够精准地模拟光线传播、分析光学系统的性能,为各领域的光学设计项目提供全面且高效的解决方案。


软件特色

OAS光学软件支持从几何光学到波动光学的跨尺度仿真,实现几何光学下的序列与非序列光线追迹,以及波动光学的全维度分析,能够满足车灯设计、镜头像质评估、微纳光学器件、激光应用系统、光波导系统等前沿领域的需求,为客户提供全面且专业的解决方案。


02/几何光学

在几何光学领域,OAS 软件基于光线追迹核心算法,为光学系统的研究与设计提供了高效、精准的一体化分析手段。

成像设计模块

光学软件为成像系统设计提供从建模、优化到分析的一体化平台。它支持从基础透镜到复杂多重结构系统的建模,可灵活设置孔径、视场等关键参数并进行实时光路预览。软件内置优化算法,支持像差自动校正、多配置优化和公差分析,能针对多目标进行自动化迭代优化。在分析方面,软件提供全面的像质评估工具,包括MTF、点列图、波前图等,支持对成像系统的核心性能进行专业评估。


杂散光分析模块

软件能够在仪器加工之前,通过高精度虚拟模型全面模拟和分析包括鬼像、衍射、散射及红外热辐射在内的各类杂散光现象,并提供了如路径分析和提取、自动筛选照明关键面等工具,为光学工程师提供从识别、评估到修正的一体化工具体系,从而在设计阶段有效消除杂散光干扰,保障光学系统的高精度与可靠性。


照明与汽车光学模块

软件为照明和车灯设计提供了强大的虚拟仿真与优化功能,能够进行精准的光学性能与效果分析,完成自动化参数优化与方案验证。其核心功能完整覆盖了车灯设计、激光雷达光学系统、抬头显示器(HUD)以及内饰氛围照明等关键环节,实现了从光源、光路到分析的全链路仿真,从而系统地满足汽车行业在智能化与个性化趋势下的光学创新需求。

• 车灯设计
• HUD设计
• 激光雷达设计
• 汽车内饰设计

人眼视觉仿真模块

OAS人眼视觉仿真分析模块以真实人眼光学模型为内核,贯通眩光分析、可读可视性、颜色还原与环境光渲染仿真分析流程。功能覆盖环境光渲染、颜色还原、可读可视性与眩光分析四方面。


生物医学光学模块

OAS 光学(分析)软件生物医学仿真应用方向涵盖生物皮肤仿真、人眼模型建模仿真、OCT 扫描仿真、血氧仪、智能手环等场景。平台支持在虚拟仿真环境下分析光学设备与生物组织的光学交互特性,可为眼科器械、皮肤检测设备的研发设计提供仿真依据与技术支撑。


机械模块

OAS内置轻量化CAD核心,通过结合参数化与自由建模双模式,提供从简易机械结构到复杂光学元件的一体化设计与建模支持,实现了光学、机械与电子领域在设计数据、仿真流程与工程变更层面的深度融合与高效协同。


数据接口模块

软件支持数据接口功能,语法设计简洁易懂,便于读写,拥有丰富的标准库,涵盖了OAS软件全部功能,包括全局设置,模型建立,光线追迹、分析和优化以及按照需求创建新的材料、膜层、光谱等等功能。模块能够简便高效建立所需的多个模型,能够自动化地由代码转化成案例,且直接调用与其它软件的算法,联合计算。

数据接口能够让不同的系统、软件组件或者外部设备之间进行有效的数据传输。在OAS中,有optislang接口、MATLAB接口、Python接口、C#接口。


波动光学

OAS根据波动光学电磁场理论,求解麦克斯韦方程组,拥有高精度、高保真光场仿真能力,集成干涉、衍射、偏振全套仿真模块,支持光学系统建模、光场推演与现象可视化。可自定义光源、光学结构与介质参数,精准求解光场振幅、相位、相干性及偏振态分布。

包含标量衍射理论如菲涅尔传输、夫朗禾费传输、快速傅里叶变换、啁啾Z变换、瑞利-索默菲传输、角谱理论、基尔霍夫衍射传输、光束传播方法BPM等;矢量衍射理论如偏振光波传输方法、矢量瑞利-索默菲等。


干涉光学模块

软件的干涉光学支持多种经典干涉实验模拟,包括杨氏双缝干涉、牛顿环、楔形玻璃等厚干涉、玻璃平板等倾干涉及迈克尔逊干涉仪,为光学系统设计与分析提供全面支持。


衍射光学模块

衍射解决方案集成基尔霍夫、瑞利-索末菲、菲涅耳、弗朗禾费、角谱等全套衍射算法,支持近场、远场、亚波长全尺度仿真。可精准求解孔径光场复振幅、光强与波前特性,修正经典算法边界误差,适配常规及微纳结构衍射推演,支持多类型波前空域与频域变换分析,可量化表征衍射图样与畸变,满足衍射光学精密仿真设计需求。

• DOE案例

软件支持几何法与傅里叶迭代算法求解衍射光学元件(DOE)相位分布,用户可定义输入场(如高斯光束)与目标场(如超级高斯光束)。几何法快速求解初始相位,迭代算法精确计算输出场,优化收敛速度与计算精度,确保设计高效准确。


光栅设计模块

软件的光栅解决方案支持多种结构设计(方波全息光栅、闪耀光栅等),涵盖纳米至毫米级特征尺寸,适用于衍射光栅、光伏系统等场景。可计算衍射效率、近场分布、偏振特性等参数,支持全息光栅、光子晶体等定制特性分析与优化。用户可导入测量数据或自定义高度轮廓,灵活设计光栅结构,实现高效精准的光学系统设计。


高级偏振模块

软件提供偏振光源与元件设置,涵盖理想线偏器件及真实偏振元件(如双折射晶体、液晶等)。提供膜层反射率/透射率分析,绘制s,p曲线及导纳圆图。支持偏振图、琼斯光瞳图、斯托克斯分析、庞加莱球等多种偏振分析工具,满足复杂光学系统的偏振特性评估与优化需求。


薄膜设计模块

软件提供全面的光学薄膜设计与分析功能,支持膜系性能计算、误差影响评估及多算法优化。包含文件管理、优化设计(遗传算法、粒子群等)、性能分析(反射/透射率、电场分布等图形化输出),助力复杂薄膜系统的高效开发。


激光光学模块

OAS 光学(分析)软件的激光光学仿真模块,依功能定位与研究场景可划分为两大核心体系。其一为激光器系统的设计与数值仿真,可对固体激光器、光纤激光器两类典型激光系统开展建模与设计分析;其二为激光传输特性的数值模拟,分别覆盖激光在光学系统内部的传输演化,以及激光在大气介质中的传播行为两类应用场景。


光波导设计模块

软件提供光波导解决方案,可以自动生成衍射光波导初始模型,提供k空间可视化,足迹分析,衍射效率优化和PSF&MTF分析等功能。


折超混合模块

软件的折超混合解决方案以先进光学设计理念为指引,深度融合超透镜结构分布与光学追迹分析,通过精准计算电场分布,实现对折超光学系统追迹及成像性能分析 ,为光学系统设计、优化及性能评估提供高效且精准的全流程技术支撑,助力突破传统光学设计局限,在复杂光学系统研发场景中构建核心技术优势 。


04/多物理场分析

光机热模块

支持导入结构与热有限元分析(FEA)数据,仿真热及应力对光学面型、折射率的影响,并分析其对激光光斑分布的效应,实现光机热耦合系统的综合性能评估。


OAS 光学(分析)软件2026R3版本更新了以下功能:

•  新增了OAS人眼视觉模块,功能覆盖环境光渲染、颜色还原、可读可视性与眩光分析;
•  优化了CAD导入和光线追迹速度;
光栅模块更新:
•  光栅设计界面新增图示说明;
•  更新浮雕光栅的微结构3D绘图。

我们很高兴地向您宣布,OAS光学(分析)软件2026R2版本发布!

优化了软件界面和文件交互速度,重点是激光光学模块做出了重大更新,用于高功率 / 超快固体激光器从谐振腔、泵浦到热管理、脉冲放大的全流程设计与优化。另外修复了一些问题。

1.固体激光器设计功能:支持使用几何光学和物理光学的方法分析激光设计。可以更加方便的设计激光器本身,及可以方便进行激光在腔外的传输:光学系统中的传输(如整形、聚焦、分束、扩束)以及大气传输。

2.高斯光束计算工具:基于高斯光束基础理论的参数互算工具,输入任意一组完整的光束定义参数,就能自动算出所有其他相关参数,并实时绘制光束传输包络曲线。

3.晶体有限元热结构分析:采用多重网格求解器,支持稳态 / 瞬态热 - 结构计算,可定义多种散热边界,输出温度、应力、端面变形、折射率分布及双折射效应。固体激光放大器设计:支持单程、多程及再生放大器仿真,可模拟啁啾脉冲放大。

4.参数扫描与批量优化:支持泵浦功率、输出镜反射率等参数批量扫描,自动生成性能曲线,用于激光器方案快速优化。

5.超短脉冲与非线性光学仿真:支持超短脉冲放大,内置二次谐波产生模块,可模拟腔内倍频的转换效率与输出功率。

6.大气传输:模拟激光光束在超远距离的自由空间传输并预测目标上的辐照度分布。支持模拟真空或湍流大气中多光束的相干或非相干效应;支持利用自适应技术进行光束矫正;支持时间分析。

尊敬的客户,若您对国产光学软件感兴趣或有意进行采购,请您通过下列官方渠道与我们联系,以便我们为您提供专业的产品信息和咨询服务。
手机号:13397121597

我们很高兴地向您宣布,OAS光学(分析)软件2026R1版本发布!

OAS 光学软件2026R1版本更新了以下功能:

• 增加了三种面型;增强了ZEAMX导入功能;增强了生物医学光学模块;对图片光源进行了改写,计算速度提升一倍以上。

• 修复了上个版本中3个 Bugs 。


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我们很高兴地向您宣布,OAS光学(分析)软件2025R4版本发布!


OAS 光学软件 2025R4版本更新了以下功能:
• 增强了CAD模块功能,详细请联系我们;
• 修复了上个版本中的 Bugs 。


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我们很高兴地向您宣布,OAS光学(分析)软件2025R3版本发布!


OAS光学软件2025R3版本更新了以下功能:
• 增强了几何光学和物理光学一体化计算功能;
• 修复了上个版本中的 Bugs 。


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我们很高兴地向您宣布,OAS 光学(分析)软件 2025R2 版本发布!


OAS 光学分析软件 2025R2 版本更新了以下功能:
- 增加了OAS折超混合功能模块,可以利用光线追迹设计优化超表面,实现折超混合仿真;
- 修复了上个版本中的 Bugs 。

详细情况请联系13397121597

OAS 光学软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学(分析)软件 2025R1 版本发布!


OAS 光学软件 2025R1 版本增强了以下功能:
- 增加了CAD功能模块;
- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学软件

我们很高兴地向您宣布,新增功能波动光学分析发布!

波动光学分析:
1.光栅模块
2.干涉光学模块
3.衍射光学模块
4.偏振光学模块。

OAS 光学软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学(分析)软件 2024R2 版本发布!


OAS 光学软件 2024R2 版本增强了以下功能:
- 增加了7种自由面型;
–双折射率材料, 单轴或双轴;
–偏振分析图表绘制;
–增加蒙特卡洛模拟光线数的上限和追迹速度;
–实测 BSDF 属性可以直接导入使用
–集成薄膜设计分析功能
- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学软件 2024R1 版本发布!


OAS 光学软件 2024R1 版本增强了以下功能:

- 修正了激光光源的模型参数;

- 增加了3种自由面型;

- 增强了波动光学计算功能,加入了最新的一种传输计算方法;

- 为了配合CAD模块,增加了新的参数化建模和自由曲面建模方法;

- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学软件 V23.00 版本发布!


OAS 光学软件 V23.00 版本增强了以下功能:

- 增强了ZEMAX和CODEV的导入功能;

- 增加了三种自由曲面的面型;

- 支持应力计算功能;

- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学软件

我们很高兴地向您宣布,OAS 光学软件 V22.10 版本发布!


OAS 光学软件 V22.10 版本增强了以下功能:

- 支持 IGS 和 STEP 文件的导入和导出;

- 增加了参数分析的并行计算功能;

- 加强了偏振功能;

- 修复了上个版本中的 Bugs 。

OAS 光学软件

软件特色

核心功能全面覆盖

- 多场景支持:跨尺度解决几何光学到物理光学的成像设计、杂散光抑制与分析、光波导设计等复杂光学需求,适配从微纳级元件到宏观光学系统的全尺度设计。


智能高效的设计引擎

- AI驱动优化:内置先进算法支持多目标自动优化,兼顾效率与精度,快速实现全局收敛,显著缩短研发周期。
- 自动化流程:智能参数调校与公差分析,降低人工干预,提升设计可靠性。


纳米级高精度仿真

- 物理光学建模:融合矢量衍射理论与严格电磁仿真,实现纳米级精度分析,满足半导体光刻、AR/VR等尖端领域需求。


灵活生态扩展

开放API生态:提供灵活接口,可定制开发并与MATLAB、Zemax等工具无缝集成,拓展性强。


行业认证的解决方案

- 成功应用案例:涵盖汽车光学、航天航天、半导体制造等高技术门槛行业,技术成熟度获龙头企业认可。


数字化工厂建设

- 精准与效率兼顾:在复杂系统优化中平衡速度与精度,解决传统软件“快而不准”的痛点。
- 全链路赋能:从设计、仿真到制造闭环,提供覆盖产品全生命周期的工具支持。

设计单透镜及优化

完整案例展示

设计LED模型

完整案例展示

设计二向分色分光镜

完整案例展示

激光光学模块概述

OAS 光学(分析)软件的激光光学仿真模块,依功能定位与研究场景可划分为两大核心体系。其一为激光器系统的设计与数值仿真,可对固体激光器、光纤激光器两类典型激光系统开展建模与设计分析;其二为激光传输特性的数值模拟,分别覆盖激光在光学系统内部的传输演化,以及激光在大气介质中的传播行为两类应用场景。


激光器系统设计和仿真

OAS 激光光学模块面向二极管泵浦固体激光器(DPSSL),提供谐振腔多物理场一体化仿真,核心定位为固体激光器光-热-力学耦合仿真。模块内置四大求解器:热-结构有限元(FEA)、ABCD 高斯矩阵光学、BPM 波束传播波动光学、DMA 动态多模动力学。

核心特点

增益介质热场、力学形变、光学谐振腔、激光速率方程在同一平台内闭环耦合计算,无需在多个软件之间手动传递场数据,专门用于棒状、薄片、板条固体激光器的谐振腔方案设计、性能预测与参数优化,广泛应用于高校科研院所、激光企业研发部门,在样机加工前完成仿真评估,减少试制迭代次数,降低研发成本。

• FEA 热-结构有限元

FEA 模块专为激光增益介质定制,内置晶体材料模板,自动网格划分,从泵浦功率沉积出发自洽计算热效应,并将温度、形变、折射率畸变直接传递给光学求解器,实现光热耦合。

1.支持晶体构型:端泵棒晶体、侧泵棒、薄片 Thin-disk、板条 Slab,支持复合晶体、掺杂/未掺杂包层结构;
2.泵浦源定义:可设置平顶、超高斯泵浦分布,支持导入外部仿真得到的三维泵浦功率密度分布;
3.稳态热场计算:计算三维温度场分布,支持水冷、风冷、恒温热沉、界面接触热阻等多种冷却边界条件;计算泵浦光吸收、内部热耗分布;
4.结构力学计算:热致弹性端面形变、三维热应力场,评估晶体热断裂风险;
5.光畸变计算:由温度场计算 dn/dT 引起的三维折射率不均匀分布,求解动态热透镜、子午/弧矢方向像散与晶体波前畸变。
6.结果可视化:温度云图、应力云图、位移形变云图;场数据可直接对接 ABCD、BPM 光学求解器。
与通用光学软件差异:通用光学软件一般只能人工输入固定的热透镜焦距,OAS 可以随泵浦功率动态计算热透镜与波前畸变。

• ABCD 高斯光束传输

基于傍轴高斯矩阵光学,用于谐振腔快速选型、参数扫描与稳定性评估,可直接读取 FEA 输出的热透镜效应。

1.谐振腔稳定性分析:生成稳定区间图,分别计算子午、弧矢两个方向的稳定范围,评估热透镜变化对腔稳定性的影响;
2.高斯本征模求解:TEM₀₀ 基模、高阶厄米高斯(HG)、拉盖尔高斯(LG)模,求解腔内光斑半径、束腰位置;
3.光学元件建模:平面镜、球面反射镜、透镜、增益晶体、硬边/高斯光阑、高斯反射镜 GRM;支持 V 型腔、U 型腔、折叠腔等各类谐振腔;
4.失调仿真:光学元件倾斜、偏心,分析失调引入的额外损耗与模式畸变;
5.激光器功率估算:阈值泵浦功率、斜效率、输出功率快速估算,支持增益导引效应建模;
6.优势特点:计算速度快,适合方案初期参数遍历;局限:采用傍轴近似,在硬边光阑衍射、强波前畸变场景下精度有限。

• BPM 波束传播

采用分步傅里叶波束传播法(BPM),结合 Fox-Li 往返迭代求解谐振腔本征模,属于波动光学求解器,不受傍轴近似限制,可读取 FEA 输出的三维折射率场与晶体面形畸变,适合高功率强畸变场景。

1.完整物理效应:衍射效应、硬边光阑光强截断、增益饱和、三维波前相位畸变;

2.本征模求解:基模与高阶横模的腔内光强分布、相位分布,计算输出光束轮廓、M² 光束质量因子;

3.腔外光束传输:仿真输出镜之后的自由空间光束传播;

4.元件模型:光阑、空间增益分布、输出耦合镜、高斯反射镜;

• DMA 动态多模分析

结合激光速率方程与横模竞争模型,支持连续 CW 激光器、主动调 Q(Q-switch)激光器的动力学仿真,可以使用 ABCD 或 BPM 求解得到的横模作为模式基,模式基组为厄米高斯 HG、拉盖尔高斯 LG 横模。

1.连续 CW 仿真
• 多横模竞争演化:各阶横模腔内光子数、增益消耗动态过程;
• 计算各横模输出功率占比,总输出功率、斜效率、阈值泵浦功率;
• 多模叠加后的整体光束轮廓、M² 随泵浦功率变化曲线。
2.主动调 Q 仿真
• 电光调 Q 单脉冲、高重频调 Q 仿真;
• 时间演化量:反转粒子数、腔内光子密度、脉冲波形、脉冲能量、脉冲峰值功率、脉宽;
• 模拟调 Q 脉冲建立阶段的多横模竞争,获取脉冲时刻对应的光束质量;
• 评估光阑、镜曲率、热透镜对调 Q 脉冲参数的影响。

材料库、建模与参数扫描功能

1.激光增益介质模型:支持三能级、四能级激光系统;内置 Nd:YAG、Yb:YAG、Yb:YVO₄、Nd:YVO₄ 等常用固体激光材料参数;支持用户自定义材料参数:发射截面、吸收截面、荧光寿命、热导率、dn/dT、杨氏模量、泊松比、热膨胀系数;

2.增益分布:增益空间分布可由泵浦分布自动生成,自洽耦合增益饱和;

3.参数扫描与优化:批量扫描泵浦功率、镜片曲率、腔长、晶体尺寸、输出镜透过率等参数,自动输出性能曲线,用于方案寻优。

可视化、数据接口与软件协同

1.可视化结果:腔内光斑二维/三维强度图、相位分布图、M² 曲线、腔稳定性图;FEA 温度、应力、形变云图;DMA 脉冲时序、输出功率-泵浦功率曲线;

2.数据导出:文本、CSV 格式,可导入 Origin、MATLAB、Excel 进行二次绘图与数据拟合;

3.跨软件协同:支持导入外部光学/热分析软件计算得到的泵浦光分布作为 FEA 的泵浦源;可导出晶体波前、光场数据到外部光学软件继续分析。

激光光学系统传输

支持精准仿真腔外激光的传输演化过程,包含整形、聚焦、分束、扩束等典型光学系统传输场景。


光纤耦合

OAS 可在光学系统任意截面设置探测器,基于光场分布完成光纤耦合效率的定量求解;光纤本征模式支持通过数值孔径 NA、束腰半径、远场发散角、光斑尺寸等多类特征参量完成定义,软件同时具备实体光纤结构的精细化建模能力。


大气传输

该模块可完成激光光束超远距自由空间传输数值模拟,实现目标面辐照度分布的定量预测;可分别表征真空、湍流大气传输介质中多光束相干叠加与非相干叠加演化效应,集成自适应光学光束畸变校正仿真能力,并支持光束传输全过程的时域动态演化分析。

成像设计模块概述

OAS光学(分析)软件为成像系统设计提供从建模、优化到分析的一体化平台。它支持从基础透镜到复杂多重结构系统的建模,可灵活设置孔径、视场等关键参数并进行实时光路预览。软件内置优化算法,支持像差自动校正、多配置优化和公差分析,能针对多目标进行自动化迭代优化。在分析方面,软件提供全面的像质评估工具,包括MTF、点列图、波前图等,支持对成像系统的核心性能进行专业评估。

核心功能

-实时光路预览与交互式调整
-多目标、多变量与多参数优化
-多种优化算法
-公差分析与敏感度评估
-像质评估:MTF、点列图、波前图、畸变图、场曲图
-热分析与结构变形集成仿真
-二维与三维系统图输出

杂散光分析模块

软件能够在仪器加工之前,通过高精度虚拟模型全面模拟和分析包括鬼像、衍射、散射及红外热辐射在内的各类杂散光现象,并提供了如路径分析和提取、自动筛选照明关键面等工具,为光学工程师提供从识别、评估到修正的一体化工具体系,从而在设计阶段有效消除杂散光干扰,保障光学系统的高精度与可靠性。

核心功能

-快速查找杂散光路径,便捷的路径分析功能
-反向追迹
-照明关键面自动识别
-自动计算PST
-角度扫描

应用场景

- 提供BSDF拟合工具及多种散射模型(如Lambertian、Harvey),支持表面特性精确建模。
- 支持光谱仪、激光系统、成像系统、干涉仪、红外系统等多种光学仪器的杂散光分析。
- 支持辐射物理量计算、鬼像分析、边缘衍射及各向异性表面散射分析。
- 可评估镜面污染散射、鬼像辐射照度,并支持光阑、挡板等抑制结构的设计与优化。

生物医学光学仿真模块

OAS 光学(分析)软件生物医学仿真应用方向涵盖生物皮肤仿真、人眼模型建模仿真、OCT 扫描仿真、血氧仪、智能手环等场景。平台支持在虚拟仿真环境下分析光学设备与生物组织的光学交互特性,可为眼科器械、皮肤检测设备的研发设计提供仿真依据与技术支撑。

核心功能

-人眼建模:自定义人眼结构参数,支持视力矫正及人工晶体分析。
-皮肤建模:基于标准或实测数据构建皮肤模型,仿真光与组织相互作用。
-系统集成:可嵌入光学系统进行完整光线追迹与成像分析。

在软件中仿真老花眼因晶状体调节能力下降而无法通过自身屈光力改变聚焦近物的生理状态,从而模拟其视近困难的视觉体验。

照明与汽车光学模块

OAS提供从通用照明设计到汽车光学系统仿真的一体化平台,覆盖从光源建模到光路分析与优化的完整设计流程。

核心功能

- LED光源库
- 多种光源格式支持(.dis/.Ray/.TM25RAY/.DAT)
- 自由曲面花纹设计与纹理生成
- 光学面型库(矩形抛物面/TIR透镜/菲涅尔透镜)
- 空间光学参数分析(照度/强度/亮度/颜色分布)
- BSDF材料散射特性编辑
- 杂散光分析工具
- 三维实时光学效果预览

法规- 软件内置并可自定义法规库,支持执行路照等标准验证,可系统化完成车灯光学方案的可行性与合规性检验。

HUD设计

1.挡风玻璃组合镜头的分析
支持多元件光线追迹,可建模挡风玻璃与镜头,通过点列图等工具分析成像质量,支持膜层设置与深度分析

2.抬头显示光学系统设计
提供参数化自由曲面设计、CAD导入功能,可快速搭建含PGU、反射镜的HUD模型,通过光路追迹与点列图分析眼盒成像质量。

软件不仅支持传统HUD(抬头显示)设计,更可扩展至AR-HUD(增强现实抬头显示)领域,具备光波导器件设计与优化能力,并配套完善的分析功能。

3.HUD杂光分析
支持序列/非序列追迹,可分析成像与杂散光。具备光线轨迹记录与反向追迹功能,可三维显示杂散光路径。内置膜层库,支持模拟镀膜效果并评估系统影响。

软件能够精确仿真挡风玻璃在加入楔形膜前后的效果,为HUD光学设计方案提供可靠的仿真验证。


激光雷达设计

激光雷达光学系统建模
OAS支持精细构建激光雷达光学系统,可对含散射属性的发射-接收单元进行一体化仿真。

激光雷达性能评估和优化
激光雷达系统支持发射参数调节与接收优化,提升远距探测能力。具备光线路径分析功能,可定位并抑制杂散光干扰,保障系统稳定性。


汽车内饰设计

内饰光学性能评估
支持导光条与背光板建模,可实现照度与颜色分析,验证照明效果是否满足设计要求。

人眼视觉模块

以真实人眼光学模型为内核·贯通眩光分析、可读可视性、颜色还原与环境光渲染仿真分析流程。

环境光渲染

•昼/夜/夜视(NVG)/强光/眩光多工况
•多云/阴/雾/雨/雪天气环境光模型
•CIE 标准光源,亮度色度方向可调
•多方案、多工况、多视角并列对比

颜色还原

•显示与照明色彩保真度定量评价
•昼/夜/夜视/强光多工况色彩分析
•表面反射与眩光对色彩感知干扰
•座舱配色与照明一致性数据支撑

可读可视性

可视性、可读性、眩光、色彩还原定量评价
CIE 145:2002 表盘文字清晰度评估
函数曲线定量表扰
视野、视线可达性与人机工效分析

眩光分析

量化不舒适眩光与失能眩光
年龄、瞳孔响应、明暗适应纳入计算
CIE 眩光指数(Vos 1984 / Holladay 1926)
多灯具布置与显示亮度方案对比

机械模块

OAS集成光学建模与精密机械设计于一体,支持从几何构建到光路集成的全流程协同设计,适用于光学元件与光机结构的开发。

核心功能

- 几何与实体建模:提供多种曲线类型(直线、样条线等)与光学专用几何体,支持复杂曲面构造与结构优化。
- 光路与机械协同:支持光路检测、微结构生成,并可与光学系统进行光线追迹验证。
- 数据交互:支持STEP、IGES等格式导入导出,实现跨平台协作。

数据接口模块

数据接口模块语法设计简洁易懂,便于读写,拥有丰富的标准库,涵盖了OAS软件全部功能,包括全局设置,模型建立,光线追迹、分析和优化以及按照需求创建新的材料、膜层、光谱等等功能。模块能够简便高效建立所需的多个模型,能够自动化地由代码转化成案例,且直接调用与其它软件的算法,联合计算。

数据接口能够让不同的系统、软件组件或者外部设备之间进行有效的数据传输。在OAS中,有optislang接口、MATLAB接口、Python接口、C#接口。

光栅模块

OAS提供全面的光栅设计功能,支持全息、闪耀、正弦等多种复杂结构,尺寸范围涵盖纳米至毫米级。可精确计算衍射效率、近场分布、偏振特性等关键参数,并支持用户自定义轮廓及参数进行灵活优化。

核心功能

- 支持多种光栅类型:方波全息、闪耀、正弦、梯形、三角形、复杂结构等;
- 特征尺寸覆盖纳米至毫米量级;
- 可计算衍射效率、近场/内部场分布、偏振、反射/透射率等;
- 支持全息、布拉格、表面光栅、光子晶体等定制结构分析与优化;
- 提供全局/局部优化算法、遗传算法及多线程并行计算;
- 基于2D/3D RCWA算法,严格设计1D/2D亚波长光栅及光束分束器;
- 支持任意偏振、材料自定义(含金属材料)、复杂膜层与内部结构分析;
- 具备高仿真精度、可编辑材料库及灵活的参数约束与优化目标设置;

干涉光学模块

干涉模块基于光场相干波动理论,支持时间、空间相干性仿真,适配准单色光、复色光、扩展与阵列光源体系。可推演相干时长、光谱带宽、光程等参数对相干度的影响,复现多类经典干涉现象,量化求解条纹对比度、相位差、相干长度等关键指标,精准刻画光场时空相干演化特性,适配精密干涉光学仿真分析。

杨氏双缝干涉& 牛顿环

衍射光学模块

衍射模块集成基尔霍夫、瑞利-索末菲、菲涅耳、弗朗禾费、角谱等全套衍射算法,支持近场、远场、亚波长全尺度仿真。可精准求解孔径光场复振幅、光强与波前特性,修正经典算法边界误差,适配常规及微纳结构衍射推演,支持多类型波前空域与频域变换分析,可量化表征衍射图样与畸变,满足衍射光学精密仿真设计需求。

偏振光学模块

应力双折射案例
-仿真材料受到应力影响导致的双折射效应;
-建模带有真实双折射材料的光学模型,导入应力双折射实测数据,应力的空间分布(力与轴向量、张量分布);
-仿真分析偏振光受应力双折射影响的光学效应。

薄膜设计模块

OAS提供全面的光学薄膜设计与分析功能,支持膜系性能计算、误差影响评估及多算法优化。包含文件管理、优化设计(遗传算法、粒子群等)、性能分析(反射/透射率、电场分布等图形化输出),助力复杂薄膜系统的高效开发。

光波导设计模块

光波导设计模块提供从建模到分析的全流程支持,助力衍射光波导系统的快速开发与优化。

核心功能

-初始结构生成
-真实光栅元件
-直观的K-空间可视化
-探测器结果分析(光斑分布、热图、视图、原始数据)
-PSF/MTF分析
-基于传输效率的光栅优化、
-能量场变化叠加状态分析

- 自动布局:根据波长、视场等参数,一键生成包含光栅与探测器的初始波导模型。

- 光栅设计:支持对耦入、转向、耦出光栅进行变量化组合与优化。

- 足迹分析:可视化分析不同入射角度下光线的传播路径与状态。

-结构设计:通过调整波导的参数信息,查看满足参数的最小光栅外部轮廓的波导结构。

- 波导分析:提供PSF/MTF分析、光束追迹与杂散光评估,直观呈现光学性能。

- 均匀性分析:通过计算不同位置点的能量大小进而计算均匀性的值。

-衍射光波导优化:软件支持一维、二维光栅结构的参数优化。通过调整光栅的高度、占空比等参数对光栅衍射效率进行调控,结合模型进行迭代追迹。提升耦出能量均匀性、实现对光束转向、耦出效率及光场分布的系统性控制于增强。

折超混合光学模块

OAS 折超混合方案融合超透镜与光学追迹分析,精准求解电场分布,完成系统追迹及成像仿真,提供高精度全流程设计支撑,突破传统光学局限,赋能复杂光学研发构建技术优势。

OAS折超混合技术路线以优化衍射面参数得到光学系统所需要的表面相位分布,通过RCWA参数扫描生成不同形状、尺寸的纳米棒与对应的相位形成匹配数据库,用相位匹配数据库得到对应的超表面纳米结构,进行仿真计算。

光机热分析模块

支持导入结构与热有限元分析(FEA)数据,仿真热及应力对光学面型、折射率的影响,并分析其对激光光斑分布的效应,实现光机热耦合系统的综合性能评估。

分析FEA的影响

• 对比引入FEA前后,透镜系统的能量分布;
• 引入FEA前,光线汇聚良好,像差较小;
• 引入FEA后,光线弥散,像差增大。

OAS 硬件/操作系统要求

若您想在特定平台运行 OAS 光学(分析)软件,了解软件的硬件适配要求或咨询软件价格,欢迎与我们联系,也可发送邮件至info@whbinary.com(请以实际官方邮箱为准)进行咨询。


一、CPU 需求

为实现多线程仿真的优质效果,推荐使用 4 - 16 个 CPU 内核。OAS 光学分析软件的仿真性能会随着 CPU 数量的增加而显著提升,配备 12 或 16 个 CPU 的计算机,能基本保证性能呈近似线性增长。若计算机搭载 Intel 超线程技术,还可进一步增强多线程模拟的能力。


二、操作系统要求

目前,OAS 光学软件仅支持 Windows 10 及以上版本的操作系统,请确保您的设备已安装该系统。


三、内存需求

软件运行的最低内存要求为 8GB,但为了获得更流畅的使用体验,尤其是在处理大型建模或复杂仿真任务时,建议将内存配置提升至 16GB。若您的工作涉及更为庞大的数据处理和复杂的分析,对内存的需求还会更高。


四、磁盘空间需求

OAS 光学分析软件各模块对磁盘空间的需求如下:

模块 空间要求
OAS 基础产品 2650 MB, + 虚拟内存(3倍内存)
在线文件 148 MB
培训教程 136 MB

此外,系统驱动器(即安装操作系统的磁盘分区)需预留至少 10GB 的剩余空间。若 OAS 软件安装在系统驱动器以外的其他磁盘,该磁盘同样也应保证至少 10GB 的空闲空间。大型建模和复杂分析工作,可能需要更多的磁盘空间来存储中间数据和分析结果。


显示器

建议使用 1280 x 1024 或分辨率更高的显示器。从V23.00版开始,OAS 支持具有高分辨率或高 DPI (每英寸点数)的显示器。

建议使用支持稳定ICD驱动程序的OpenGL兼容显卡。我们建议您始终使用最新版本的显卡驱动程序


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