當我們慶祝國際光明日時，再沒有比現在更好的時間來認識光學和光子學在我們日常生活中的作用。 在過去的一年中，我強調了光學和光子學對生命科學的重要貢獻，特別是在對抗COVID-19方面。 在診斷和治療方面的重大創新已經並且將繼續被基於光的工具所驅動。

對於生命科學、消費電子、汽車等領域的應用，光學和光子學對於產品和系統製造也變得越來越重要。可以透過多種方式看到這一點。例如，隨著系統尺寸的不斷縮小，傳統的製造技術常常受到限制，而諸如雷射切割和焊接之類的技術作為製造更清晰、更清潔的零件方法繼續受到人們的青睞。這些雷射系統還可以用於增材製造和3D列印，這些技術在為複雜，創新應用的定制零件的快速原型製作中發揮著越來越重要的作用。對於光學元件自身尺寸越來越小的系統（例如手機鏡頭，混合實境護目鏡或3D圖像傳感器（如LiDAR）），使用3D列印技術和塑料模具是常見的製造方法，其受歡迎程度持續提高。最後，光學元件也為製造過程本身做出了貢獻，因為機器視覺系統用於確認生產車間的製造和組裝的準確性， 而用於輔助製造任務的機器人需要高精度的攝像頭傳感器才能可靠地運行。

在上述許多應用程式以及許多其他應用程式中，結構負載和熱負載可能會對系統性能產生重大影響。用於切割或焊接的高功率雷射系統包括用於將雷射光束聚焦到所需尺寸的光學元件，但是這些元件的特性以及聚焦特性會隨著它們自身被雷射器自身加熱而發生變化。使用3D列印或塑料模具製成的小型手機鏡頭可能會在製造過程中受到應力，從而影響其形狀以及材料的均質性。用於機器視覺或製造輔助機器人的相機傳感器會受到環境因素（例如工廠溫度、壓力和濕度）的影響。傳統上，這種影響可能被認為是不可避免的，並且在考慮產品的產量或使用壽命時需要加以考慮。但是，模擬工具越來越多地洞悉結構和熱效應對產品性能的影響，從而使工程師能夠將這些效應作為設計和製造過程的一部分加以考慮。在Zemax，我很高興即將推出我們的STAR（結構熱分析和結果）模組，以幫助工程師進行這項工作。

產品設計僅是可以構建的。 在所有市場和應用中，隨著製造要求越來越嚴格，光學和光子學對下一代產品設計的影響越來越大。 在這個國際光明日，很高興看到我們產業面前的機遇，並透過我在Zemax的角色來推動這些機遇向前發展。

作者:

Sanjay Gangadhara
技術長
Zemax, LLC