在Zemax中模拟任何光学系统都是我们的基础光学设计过程．在许多原因中，我们在Zemax中模拟，以便我们可以评估光学性能，无论是成像系统的像差还是非成像系统的功率效率。

然而，在有些情况下，纯粹的光学模拟是不够的。一个经典的例子是拉斯维加斯的Vdara酒店和水疗中心的设计和建造。2010年，游客和工作人员对泳池附近的高温表示担忧。有多高？足以烧袋子，造成三度烧伤。

对酒店的第一次观察可能会使我们对这个问题有所了解。这座塔高170米，有4000多块凹面镜面覆盖。这个问题单靠光学不能完全解释。酒店表面反射的太阳光会增加镜面板的温度，使其开始膨胀。随着它们的膨胀，它们的光学行为也会发生变化。根据一年中的时间和太阳的倾斜，镜子的变形会不同，反过来，池上的热点也会改变。

作为光学工程师，我们往往只关注系统的光学行为。这是我们的专长，也是我们的工具设计用来分析的。然而，在Vdara酒店的案例中，我们将热、机械变形和光学完美地结合在一起，从而产生了所谓的Vdara的“死亡射线”。那么，我们如何将所有这些变量计算到单个模拟中呢?我们如何优化?欢迎来到多物理模拟的世界。

多物理模拟帮助我们创建一个更复杂的模拟，在其中我们可以包括由于预期负载的机械应力，或半导体由于温度升高的电导率的变化。在光学中，我们可以模拟双折射，它是由于机械压力引起的模态变化。以Vdara酒店为例，我们将进行所谓的停止分析(结构、热和光学性能分析)。STOP分析估计光学系统的热致性能退化:我们通常关注光学元件的表面变形和结构疲劳。一个完整而彻底的分析需要3个学科的专业知识:1)热设计/分析，2)结构设计/分析，3)光学设计/分析。

如果您的应用程序可能受到温度梯度引起的结构变形的影响，则需要停止分析。观测卫星、高空望远镜和拉斯维加斯的豪华酒店只是其中的一些应用。

有一些软件可以帮助执行这些多物理模拟。最流行的可能是COMSOL和Ansys。如果您正在寻找开源选项，Kratos和Elmer是可用的选项(作者只有COMSOL的经验，没有使用其他软件的个人经验)。

和往常一样，每个软件都有优点和缺点。我们通常使用COMSOL，但他们的CAD工具并不理想(特别是如果你有使用Solidworks或Fusion 360的经验)，但可以将CAD文件导入其中。虽然COMSOL有一个射线光学模块，我们仍然更喜欢与Zemax或OSLO合作。

那么Vdara酒店是如何解决他们的问题的呢?雨伞，为他们的客人准备的大大的蓝色雨伞。