在使用OpticStudio对镜头进行热分析时，很多人对空气厚度变化还存在一些疑惑，本文针对此情况，做一下简要的分析。
在分析之前，首先要明确OpticStudio中的两个设定：
（1）每个表面的机械半口径决定了其边缘厚度。
（2）空气中心厚度的热变化，由空气边缘厚度决定。
一、空气边缘厚度
我们用案例thermal -1a.zos来分析空气边缘厚度，结构如下图所示：
通过ETVA或者Prescription Data，能够快速得到表面2的边缘厚度，此边缘厚度也就是两个透镜之间的空气边缘厚度。
这个空气边缘厚度是如何得到的？空气边缘厚度是透镜最大口径（也就是机械半口径）处的水平距离，如下图红圈所示。
通过下图中一组操作数，就可以计算此水平距离=表面3机械半口径处的矢高-表面2机械半口径处的矢高+空气中心厚度，最终得到的数值与ETVA得到的相同。操作数比较简单，不做详细解释。
二、空气边缘厚度的热变化
空气厚度的热变化的一般情况，请参考KB中的文章“How does OpticStudio modelthe thermal expansion of optical mounts”，基础计算公式如下：
温度变化DT后，隔圈厚度：
Spacer thickness @ spacer apertures = (Spacer thickness @ 20 degreesC)*(1 + TCE*DT)
温度变化DT后，边缘厚度：
Spacer thickness @ lens apertures = Spacer thickness @ spacer apertures -(D1 – D2)
其中：
D1 = Sag ofsurface 2 @ lens aperture – sag of surface 2 @ spacer aperture
D2 = Sag ofsurface 3 @ lens aperture – sag of surface 3 @ spacer aperture
下面我们只分析镜片带台面的情况，温度变化DT=100度，隔圈为金属铝。
1、凸面+凹台，参考案例“thermal -2a.zos”
结构如下图所示：
此时，温度变化DT后，边缘厚度计算公式变为：
Spacer thickness @ lens apertures = Spacer thickness @ spacer apertures -D1
温度变化DT后：
隔圈厚度= 5.43016*(1 + 23.6×10-6E×100℃)= 5.44297mm
边缘厚度=5.44297-[-1.27361-(-1.26202)]=5.45456mm
与ETVA算出结果相同。
2、凹台+凸面，参考案例“thermal -2b.zos”
结构如下图所示：
此时，温度变化DT后，边缘厚度计算公式变为：
Spacer thickness @ lens apertures = Spacer thickness @ spacer apertures +D2
温度变化DT后：
隔圈厚度= 5.41853*(1 + 23.6×10-6E×100℃)= 5.43132mm
边缘厚度=5.43132+(1.34886-1.33608)=5.44410mm
与ETVA算出结果相同。
3、凹台+凹台，参考案例“thermal -2c.zos”
结构如下图所示：
此时，温度变化DT后，边缘厚度计算公式变为：
Spacer thickness @ lens apertures = Spacer thickness @ spacer apertures
温度变化DT后：
边缘厚度=隔圈厚度= 3.24394*(1 + 23.6×10-6E×100℃)= 3.251595mm
与ETVA算出结果相同。
三、空气中心厚度的热变化
1、参考案例“thermal -2a-1.zos”
空气中心厚度=边缘厚度-透镜口径处两个表面矢高差
Spacer thickness @ lens apertures = Spacer thickness @ spacer apertures -(Sag of surface 3@ lens aperture – Sag of surface 2 @ lens aperture)
计算数据如下，与CTVA结果一致。
2、有台和无台空气中心厚度变化对比
参考案例“thermal -3a.zos”，设置2个组态，有效口径一致，机械口径不同，分别对应有台和无台，结构图如下所示。
分别得到表面2的中心厚度分别为5.00400307mm和5.02009144mm。
因此，在做热分析之前，需确定好对应的机械半口径，否则影响空气厚度变化，最终会影响热效应分析的结果。