多物理场数据加载器（Multiphysics Data Loader）

如果要加载新数据集，请选择加载多物理场数据（Load Multiphysics Data），然后从File Explorer窗口中选择要加载的FEA/CFD数据集。加载数据集后，这些数据集将自动分类为表面变形或体积数据，分配到相应的选项卡，并显示在图形区域中。使用每个FEA/CFD数据集旁边的指定表面（Assigned Surface）下拉菜单将每个FEA/CFD数据集分配给一个表面。有关支持的FEA/CFD数据集格式，请参阅STAR选项卡（STAR Tab）。

体积数据集只应分配给具有材料定义的表面。多物理场数据加载器工具会根据列数自动对文件进行分类。如果文件包含四列，使用数据类型（Data Type）下拉菜单选择要分配给特定表面的体积数据类型（温度或直接折射率）。温度、应力和直接折射率数据集不能分配给同一表面。

注意：在镜头的“直接折射率”拟合过程中，材料的数据被新的折射率分布所代替。但是，OpticStudio仍然需要为表面分配一个材料来识别表面，但是在具有直接折射率数据的镜头中进行光线追迹时，基面材料的属性是不相关的。任何类型的材料都可以分配给表面，当直接折射率激活时，不同的材料和材料属性对不同分析的结果没有任何影响。唯一的例外是STAR性能分析工具，它将具有活动STAR数据的系统与基线/名义系统进行比较。因此，在使用性能分析工具时，重要的一点是将正确的基线材料分配给加载了直接折射率的表面。

复合表面的限制（Restrictions on Composite Surfaces）

FEA数据集不能应用于已启用复合表面（Composite Surface）选项的表面。这些表面将不会出现在表面下拉列表中。

对体积数据后的表面的限制（Restrictions on surfaces following volumetric data）

并非所有表面类型都被允许跟随在应用了体积数据的表面之后。有关更多详细信息，请参阅渐变1"对GRIN表面后的表面限制"（Gradient 1 'Restrictions on surfaces following GRIN surfaces）中的讨论。

当前支持的表面类型有：

• 偶次非球面（Even Asphere）

• 扩展多项式面（Extended Polynomial）

• 网格矢高面（Grid Sag）

• 不规则面（Irregular）

• 奇次非球面（Odd Asphere）

• 离轴圆锥自由曲面（Off-Axis Conic Freeform）

• Q型自由曲面（Q-Type Freeform）

• 标准面（Standard）

• 倾斜面（Tilted）

• Toroidal面（Toroidal）

• TrueFreeForm面（TrueFreeForm）

• 用户自定义面（User Defined）

• 扩展非球面（Extended Asphere）

• 扩展奇次非球面（Extended Odd Asphere）

• Q型非球面（Q-Type Asphere）

• Zernike Fringe矢高面（Zernike Fringe Sag）

• Zernike Standard矢高面（Zernike Standard Sag）

如果导入的FEA/CFD数据集与现有数据集的名称相同，则弹出窗口会显示跳过此数据集或覆盖现有数据集的选项。

如果要删除数据集，请右键单击该数据集并选择从系统中删除（Remove from the system），或者选中一个数据集并使用键盘上的删除（Delete）键。

显示（Display）

起始面（First Surface） 选择要在图形区域中显示的第一个表面。

终止面（Last Surface）选择要在图形区域中显示的最后一个表面。

选择较小范围的表面或更有利于查看光学表面及其分配的FEA/CFD数据集。

变换（Transformation）

变换会更改坐标系或移动和倾斜数据集并应用于选定的数据集。使用Ctrl+单击或Shift+单击选择多个数据集。

FEA/CFD坐标系（FEA/CFD Coordinate System） 选择FEA/CFD数据的坐标系。

• 全局（Global）是指位于全局坐标参考表面（Global Coordinate Reference Surface）上的坐标系。

• 局部（Local）是指局部表面坐标系。

• 不同（Different）是指选择定义了不同选项的多个表面。例如，一个表面为全局表面，一个表面为局部表面。

ΔX/Y/Z 将数据集沿各自的轴移动一定距离，单位为mm。

θX/Y/Z 将数据集围绕各自的轴旋转一定角度，单位为度。

应用（Apply） 将用户自定义变换应用于FEA/CFD数据并在图形区域中显示结果。

确定（拟合多物理场数据）（OK (Fit Multiphysics Data)） 运行数值拟合过程并将FEA/CFD数据应用到OpticStudio系统。针对表面变形数据，将执行2D拟合。针对体积数据，将执行3D拟合。有关更多信息，请参阅FEA拟合流程和RBM（FEA Fitting Process and RBMs）。

注意事项

• 对于体积FEA/CFD数据集，GRIN步长会自动设置，以确保每个GRIN有10个步长。这样做的是为了平衡加载时间和精度。如果要更改FEA/CFD数据集的GRIN步长，请更改位于体积数据概要（Volumetric Data Summary）中的设置。
• 对于应力FEA/CFD数据集和应力双折射计算，光线追迹模型被自动设置为GRIN传播函数。如果要将光线追迹模型更改为表面中的线性传播，请更改位于体积数据摘要中的设置。应力双折射的两种光线追迹模型的详细说明请参见：关于应力双折射（About Stress Birefringence）。
• 当加载热FEA/CFD数据集时，所选表面上定义的材料必须至少具有材料库（Material Catalogs）中定义的"D0"热系数。如果缺失材料信息，则该行将变为红色，并显示"no mat. info"消息。
• 当加载应力FEA/CFD数据集时，所选表面上定义的材料必须具有材料库中的两个应力光学系数（K11和K12）。如果缺失任何（或两种）材料信息，则该行将变为红色，并显示"no mat. info"消息。如果为单个波长定义了应力光学系数，则模型认为材料的应力光学系数在整个光谱范围内是恒定的。如果为不止一个波长定义了系数，则进行插值以考虑整个光谱的变化。

用户自定义变换（User-defined Transformations）

ΔX/Y/Z和θX/Y/Z按照指定的距离和角度平移和旋转FEA/CFD数据集的位置。在与OpticStudio中的局部或全局坐标不同的坐标系中导出FEA/CFD数据时，必须使用这些设置。

如果FEA/CFD坐标系设置为全局，则应提供在全局坐标中放置FEA/CFD所需的变换。如果FEA/CFD坐标系设置为局部，则应提供在局部坐标中放置FEA/CFD所需的变换。

变换由3个偏心值定义：ΔX、ΔY、ΔZ和3个倾斜值：θX、θY、θZ。所有倾斜都是右倾。首先在FEA/CFD数据的原始坐标系中应用偏心，然后围绕偏心轴应用倾斜。

从点(x, y, z)计算变换点(x', y', z')为：

这也可以用以下3×3矩阵形式描述：

旋转矩阵描述为：

以上所有等式均要求θx、θy、θz的单位为弧度。

变形矢量也被转换为变换后的坐标系。体积数据(x, y, z)点已变换。这些值可以根据类型进行变换：

• 应力张量σ用上述相同的旋转矩阵进行旋转：

  

• 所有其他数据集保持不变。

用户自定义变换始终应用于原始FEA/CFD数据集，且此类变换不能一同添加或以任何累积方式使用。

详述（Discussion）：

在改变环境设置、温度或压力后，应始终重新加载体积数据！当计算光线追迹的折射率时，OpticStudio计算的是相对于材料周围环境的折射率。当STAR在拟合过程中将温度数据转换为折射率时，这一点也包括在内。因此，改变镜头周围的环境将使STAR中现有的温度或折射率拟合无效。

在改变系统的温度或压力后，用户应删除并重新加载体积数据。

下一部分：

• 拟合评估（Fit Assessment）