什么是 STAR 模块？STAR 模块全称是：Structural Thermal Analysis & Results
• 多学科种类分析集合
• Structural 结构分析
• Thermal 热形变分析
• Optical 光学分析
• Performance 系统性能分析
应用情景：
• 极端环境应用的系统，如太空飞行器光学系统
• 应用环境变化剧烈的系统，如高能激光应用系统
• …
结合来自不同领域的专业知识，帮助您完成所需的分析
• STAR 模块作为 OpticStudio 内全新的功能，可以将结构分析、热分析以及系统性能模拟有效地整合在一起
• 通过在 OpticStudio 中载入、可视化和数据化拟合 FEA 分析得到的数据集，并且分析这些数据对于整体系统性能带来的影响
• 全新 STAR-API 也允许用户进行如同用户界面完全一致的操作，帮助用户自动化和自定义化地安排其工作流程：与此同时，STAR-API 也可以便捷地与 ZOS-API 直接进行数据交换，确保所有自动化分析流程均在同一环境下完成
• OpticStudio 中将引入全新的选项卡用于调用 STAR 模块：
• 可将任意 FEA 分析软件得到的结构形变和热型变数据导入至 STAR 模块当中：
‐ 结构形变数据中将包含 6 类参数（制表符分隔），作用于单个表面：[X position Y position Z position dX dY dZ]
‐ 热形变数据中将包含 4 类参数（制表符分隔），作用于整个物体：[X position Y position Z position T]
• 当 FEA 数据集被加载并分配到一个光学表面时，STAR 模块将执行数据的数值匹配。所使用的拟合数据和设置将被保存在 .zst 文件中，用于分析系统光学性能结果。
• 所有用 STAR 模块加载进入 OpticStudio 的文件将自动复制到Zemax > Objects > STOP Files目录。
• 应用至表面的 FEA 数据集将根据 FEA 数据格式类型进行自动分类，列表式呈现
• 图像显示区：实时显示应用 FEA 数据后光学表面对应情况
• 仅需一键点击，即可载入、转换和拟合 FEA 数据。也可随时更改 FEA 文件，以查看不同的时间或场景下分析结果
• 数据载入过程：
载入 FEA 数据集
刚体运动计算 (Rigid Body Motion)
获取刚体运动计算结果
执行数值拟合
将数值数据应用至表面
• 不同于使用 Zernike 多项式往往需要使用高阶项系数进行形变拟合，全新的 STAR 模块将使用以下数据拟合算法完成对表面的拟合：
‐ 将 2D 表面形变转换为非均匀网格矢高数据
‐ 将 3D 温度分布情况转换为非均匀折射率分布数据
‐ 可以避免 Zernike 拟合精度不足导致的残余误差
• 控制每个 FEA 数据集与其关联的表面的数值拟合设置，可视化 FEA 数据集与其数值拟合之间的差异
• STAR 模块可以使用所有的 OpticStudio 分析功能进行系统性能分析
• 简单载入 FEA 数据后，即可使用 OpticStudio 中的工具观察和分析这部分性能影响
• 系统及成像性能分析：表面矢高、点列图、波前差、图像模拟分析等
• 在 OpticStudio 序列模式中设计和优化高能激光系统的光学部分
• 通过 OpticsBuilder 将光学设计便捷地导入至 CAD 平台中并进行光机械封装和分析
• 结合 FEA 分析工具得到的具体热形变和结构分析数据，通过 STAR 模块展现系统的整体性能情况
• Zemax 软件集合可以帮助您：
- 多种实用功能帮助您完成高斯光束传播模拟
- 分析由于光学以及机械元件导致的能量吸收损耗
- 在设计和优化阶段中，结合杂散光模拟和鬼像分析的唯一解决方案
- 可视化热形变和结构分析性能影响
- 使用 ZOS-API 自动可视化系统性能瞬态效果
• 该系统的设计规格要求如下：
‐ 光束直径： 18 mm
‐ 系统波长： 1064 nm (YAG 激光)
‐ 设计目标： 将系统光斑控制在艾里斑尺寸范围内
‐ 使用反射镜偏转过后光路中的透镜进行聚光
• 通过定义最具挑战性的光学系统性能指标，设计得到高性能光学系统
• 全面的激光光束建模以及模拟方案
• 提升光学设计可制造性
• 在设计过程中考虑加工和装配中存在的误差情况，确保设计的鲁棒性
• 极大程度提升系统良率
• 在 OpticStudio 完成系统设计和性能确认之后，将整体系统作为 ZBD 文件进行打包，导入 OpticsBuilder 中
• 光学设计与光机械封装的快速交互
‐ 将所有光学信息无缝链接至 CAD 平台中进行机械封装设计和整体分析
‐ 缩短产品上市的时间
• 实时动态可视化光机械设计将对光学系统性能造成的影响
‐ 对产品设计进行智能迭代，避免未来实际封装中可能遇到的问题
• 将完成后的光机械设计整体传递至 FEA 工具中进行全面有限元分析
• 或者将系统导出至 OpticStudio 中执行后续高阶分析
• 将整体光机械系统从 OpticsBuilder 中无缝导入至 OpticStudio 非序列模式
• 使用真实系统属性，计算激光光束通过系统之后的能量吸收损耗情况
• ZOS-API 可以帮助您自动将这些数据捕捉并导出为 FEA 工具可识别的格式
‐ 无需手动操作文件
‐ 节省时间并减少错误
‐ 缩短产品上市的时间
• 创建 Python 样本代码
‐ 通过 ZOS-API 编程，将这部分能量吸收的数据以 FEA 分析软件可识别的形式导出
• 使用 OpticStudio 的非序列模式得到的数据，用 FEA 软件分析得到热形变和结构变形情况
• 将这部分数据作为表示热形变和结构变形的文本数据文件输出，可以在 OpticStudio STAR 模块中进行读取和拟合
• 直接精确地将热形变、结构分析和数值模拟的 FEA 结果导入至 OpticStudio 中
• OpticStudio 中的对应工具将直接结合这些数据得出系统性能影响结果
‐ 深度分析结果将带来更佳的设计决策
‐ 在早期设计周期中便可发现潜在错误
• 使用 STAR-API 自动导入数据和进行分析
‐ 加速重复性任务（结合多组 FEA 数据集分析）
‐ 减少人为操作引入的误差
• STAR 模块可以使用所有的 OpticStudio 分析功能进行系统性能分析
• 简单载入 FEA 数据后，即可使用 OpticStudio 中的工具观察和分析这部分性能影响
• 成像性能分析：点列图、波前差、图像模拟等
