Simulation für die Optik- und Photonikentwicklung

Optische Komponenten und Sensoren sitzen in vielen Systemen an Schlüsselpositionen - man findet sie z.B. an Stellen, wo Informationen aufgenommen, verarbeitet oder dargestellt werden sollen. Dementsprechend sollten Sie besonderes Augenmerk darauf legen, wie diese sich verhalten und wie sie optimiert werden können.

Warum sollte ich optische Produkteigenschaften simulieren?

Der Sehsinn ist einer unserer wichtigsten für die Informationsverarbeitung. Dementsprechend hoch ist der Stellenwert visueller Informationsverarbeitung für uns. Häufig ist es dennoch so, dass die optischen Eigenschaften bei der Entwicklung eher nachrangig behandelt werden – außer, etwas geht schief, denn dann ist guter Rat teuer.

Auch in maschinellen Anwendungen hat die optische Signalverarbeitung einen enormen Stellenwert und ersetzt und ergänzt häufig andere Sensoren. Simulation hilft hier z.B. bei der Auslegung und Feinabstimmung der Bilderkennungssysteme, ohne dass hierfür eine Vielzahl komplexer und schwieriger Lichtsituationen real nachgestellt werden müssen. Und auch bei der Entwicklung von Optiken, die heute praktisch immer auch multiphysische Systeme sind, ist Simulation unverzichtbar.

Wo steht die Optiksimulation in Ihrem Unternehmen?

Anwender- und Anwendungszentriert entwickeln

Anwender- und Anwendungszentriert entwickeln

Prüfen Sie Ihre Produkte auf ihre Nutzbarkeit und Leistung unter realen Bedingungen. Erkennen Sie Fehlerquellen frühzeitig.
Produktqualität verbessern

Produktqualität verbessern

Entwickeln Sie ausgezeichnete, zuverlässige Produkte, die sich vom Wettbewerb abheben
Ganzheitliche Produktsicht

Ganzheitliche Produktsicht

Behalten Sie alle Produkteigenschaften im Blick und finden Sie das gemeinsame Optimum
Time-to-Market verkürzen

Time-to-Market verkürzen

Beschleunigen Sie Test, Optimierung und Training von Bilderkennungssystemen mit automatisierten Prozessen

Was muss ein Simulationstool für Konstrukteure leisten?

Optische Systeme sind hochpräzise, mechatronische Produkte, bei deren Entwicklung verschiedenste Disziplinen nahtlos ineinandergreifen müssen. Das gilt insbesondere für die Simulation dieser Produkte, denn alleine auf die optischen Eigenschaften zu schauen, ist meist nicht ausreichend. Stattdessen ist Optikprodukten oft nur durch multiphysische Simulation beizukommen – dann ergeben sich allerdings interessante Einblicke in die Produktfunktion unter verschiedenen Rahmenbedingungen.

Auch bei Produkten, die im Kern keine klassischen Optikkomponenten in sich tragen, gehört die Optiksimulation zu einer ganzheitlichen Betrachtung, um später alle Einflüsse auf den Produktlebenszyklus und die Produktnutzung zu kennen.

Folgende Bereiche profitieren besonders von optischer Simulation:

  1. Licht- und Beleuchtungstechnik
  2. Design und Studien zu Displays und Interfaces
  3. Entwicklung von Linsen- und Spiegelsystemen
  4. Optische Sensoren, Bauelemente und Halbleiter

Licht- und Beleuchtungstechnik

Egal, ob Sie adaptive Scheinwerfer oder Beleuchtungskonzepte oder z.B. hinterleuchtete Bedienelemente entwickeln – Eine detaillierte Simulation liefert Ihnen ein realistisches Bild der tatsächlichen Lichtwahrnehmung. So können Sie störende Streuungen, Blendungen und Unregelmäßigkeiten schon früh erkennen und beheben. So gelangen Sie auf kurzem Weg zum optimalen Produkt.

Design und Studien zu Displays und Interfaces

Digitale Anzeigen und analoge Anzeigen schon länger von Displays verdrängt. Was für die Benutzeroberfläche, Zusatzfunktionen und Design enorme Flexibilität bietet, kann für die Benutzer ein Problem darstellen, nämlich dann, wenn die Inhalte auf den Displays schlecht erkennbar sind. Zu bewerten sind beispielsweise die grundlegende Displaytechnologie, Beleuchtungsart, Beschichtungen, Lichteinfall, Streulicht und Spiegelungen auf und neben dem Display, aber auch Verschmutzungen, wie Fingerabdrücke bei Touchbildschirmen. Optische Simulationen können solche Probleme frühzeitig aufzeigen.

Entwicklung von Linsen- und Spiegelsystemen

Strahlenteiler, Spiegelsysteme und Optiken lassen sich mit den passenden Werkzeugen nahtlos vom CAD in die Optiksimulation und zurück übergeben. Diese Prozesse helfen bei einem effizienten und fehlerfreien Entwicklungsprozess und integrieren optische und mechanische Konstruktion.

Optische Sensoren, Bauelemente und Halbleiter

Auch für Entwicklungen auf nanophotonischem Level sind geeignete Simulationswerkzeuge verfügbar. Beispielsweise für die Simulation von Beschichtungen und Vergütungen, aber auch für Optoelektronische Bauteile, Lichtleiter u.v.m.

Somit werden auch diese wichtigen Komponenten teil des digitalen Prototyps.

Produkte für konstruktionsbegleitende Simulation

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Häufige Fragen zur Optiksimulation

Sie überlegen, welche Simulationslösung für Sie infrage kommt? Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen.

Brauche ich besondere Vorkenntnisse?

Das nötige Vorwissen hängt stark davon ab, was Sie simulieren möchten. Gerade bei multiphysischen Betrachtungen ist natürlich entsprechendes Verständnis und Hintergrundwissen für die anderen Disziplinen nötig.

Brauche ich ein bestimmtes CAD-System?

Nein. Manche Systeme harmonisieren bzgl. Datenaustausch besser miteinander als andere, aber typischerweise finden sich zu jedem Werkzeug passende Austauschformate

Welche Hardware brauche ich für Simulationssoftware?

Sie haben immer mehrere Optionen für die Berechnung ihrer Simulationen. Dank fortschrittlicher GPU-Technologien steigt die Leistungsfähigkeit lokaler Berechnungen immer weiter. Für umfangreiche oder eilige Simulationen stellen HPC-Pakete, die auf Cloud-Ressourcen zurückgreifen, allerdings die bessere Option dar.

Wir beraten Sie natürlich gerne bei der Hardwareauswahl.

Ist Simulation in der Praxis nicht zu zeitaufwändig?

In der Praxis zeigt sich, dass die für Simulation verwendete Zeit sehr schnell an anderen Stellen wieder eingespart werden kann, z.B. durch kürzere Entscheidungsprozesse, weniger bzw. weniger umfangreiche Änderungen etc.

Potenziale erkennen und nutzen!

Was ist der richtige Weg, um Ihre Herausforderungen anzugehen? Software ist nicht alles, es kommt auch auf richtige Implementierung, Prozesse und Ausbildung an! Nachhaltige Verbesserungen brauchen starke Partnerschaften, daher stehen wir Ihnen zur Seite mit Expertise, Best-In-Class-Technologien und dem Verständnis für die Anforderungen des Mittelstands.

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