光机热集成分析方法对工程设计工作具有重要的指导意义,它是将光学、机械、热学等多个学科领域综合考虑并进行相关仿真设计的一种分析方法,主要研究各种载荷作用下光机系统机械和光学部分发生热变形对光学系统成像质量所造成的影响。论文首先引出了有限元分析(FEA)技术和方法,说明它对光机热集成分析的重要意义,并深入研究了有限元分析的理论基础。接着论文对光机热集成分析方法及算法做了细致的对比研究,就泽尼克多项式拟合算法进行了阐述,其中包括最常用的最小二乘法以及施密特正交化方法两种。最后论文做了两个比较有针对性的实验,一个单镜片、一个RC系统热变形实验,我们在实验中还编写了有限元与光学设计软件间的接口软件。实验首先利用有限元分析软件ANSYS对非常温下的单镜片和RC系统进行分析运算,之后利用软件进行数据提取、泽尼克面型拟合,最后自动开启Zemax并打开拟合后系统对其参数及像差进行检验;实验结果显示变形后RC系统成像质量明显变差,通过对实验中变形前后系统的调制传递函数的对比分析可知,软件计算精确,结果真实可靠。