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    [原创]SYNOPSYS 每天一例 - 宽光谱超消色差显微镜物镜 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-04-12
    概述 -< &D  
    我们将进行一项高级的镜头设计任务,该任务将利用您在前几章中学到的许多强大工具。 qCqFy#Ms\  
    镜头要求在0.38-0.9μm的波长范围内工作,镜头F/#为0.714。其他要求: b7wvaRe.  
    1.物距无限远,0.8 度半场,1.26 毫米半孔径。 A#95&kJpy  
    2.光谱范围0.38 - 0.9 微米。 8_ tK4PwP  
    3.F/number 0.714。 ?l^1 *Q,  
    4.总长小于25 毫米。 "vyNxZE  
    5.畸变校正良好。 aW`Lec{.  
    6.像方远心。 Ooq! 0g  
    7.没有羽状边缘,中心厚度不超过 8 毫米。  s8rE$  
    6Qy@UfB  
    h?;T7|^  
    设置工作目录 >w^YO25q  
    选择Dbook工作目录 yGPS`S  
    kMt 8/E`  
    参考DonaldDilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomouscomputational methods and techniques》第35章 %+K<<iyR|  
    86mp=6@  
    XAe% m^  
    Dsearch优化 w$`5g  
    我们预估要达到设计要求,可能需要十片透镜,但是想逐步增加透镜数量。设DSEARCH 的输入,搜索八片透镜的结构。 这将为您提供一些潜在的初始结构,一旦知道进度的情况,就可以根据需要增加设置。由于光谱范围很宽,因此请设定五个波长而不是设置常用的三个波长,以避免中间波长处的大焦点误差。运行MACro(C35M1),模拟退火(50,2,50) [ zEUH:9D  
    NF0%}II&xK  
    _oUHJ~&,  
    I{*<4a7q  
    ZObhF#Y9  
    GSEARCH准备 nC}6B).el  
    色差校正是一项大挑战,下一步是找到一些有可能制造宽光谱的玻璃。 我们将通过两种方式做到这一点:首先使用超消色差理论,然后通过让 GSEARCH 自动发现玻璃的组合。 保存此版本,以便后面可以再次调用: STORE 1 Tny%7xSx1  
    接下来,创建两个文件。第一个是一个普通的优化文件。使用 DSEARCH 创建的宏,只需稍微编辑一下:如果任何组合最初都不追迹(很可能追迹),请优化程序运行自动 ray-failure 修复例程(C35M2);折射率的大变化会使光线向不同的方向发射,从而导致失败): vc+ARgvH+  
    [.S#rGYk  
    (3 #Cl 1]f  
    fmiz,$O4?  
    ##V5-ZG{:  
    GSEARCH优化 `P3>S(Tgy  
    将C35M2使用名称 GSOPT.MAC 保存,然后创建第二个 MACro(C35M3),优化GSEARCH ,经过优化和模拟退火后 x\s|n{  
    N 0= ac5  
    !cAyTl(_  
    j;fpQ_KL  
    p-zXp K"  
    u( wGl_  
    进一步优化 e*;c(3>(  
    这是一个相当不错的设计,因为超消色差理论只适用于超薄透镜,而这些透镜显然并不薄。看看如果 GSEARCH 自己找到玻璃会发生什么。 回到您保存的版本,然后编辑您的MACro,以便 GSEARCH 搜索光明玻璃库中三个玻璃最接近的组合,而不是我们在上面选择的三个玻璃的组合(注意 SKIP 指令,它忽略了 EOS 命令行的输入; 使用NEAREST 选项时,USE 指令不适用): =UJ:tSr  
    J<dVT xK12  
    <B6&I$Wc+  
    JA'h4AXk  
    0;:.B j  
    q&/Yg,p\  
    <p\6AnkMr  
    {jho&Ai  
    精简删除镜片 bV$)!]V  
    结果更好。GSEARCH不使用薄透镜假设,而使用超消色差理论的数值方法。 这种方法可以超越传统的技术方法。 'F _8j;  
    这款镜头基本上是完美的。 但是:我们可以用更少的透镜来实现吗? 使用自动透镜删除功能很容易找到可以被删除的透镜。 使用模型玻璃返回您保存的版本,并在优化MACro (C35M2)的顶部添加一个新行: Y))u&*RuT0  
    AED 3 QUIET 1 16. 8rMX9qTO@  
    o(r\E0 I  
    o;=l ^-  
    2GWMlI  
    ;r>snJ=M  
    MTF图 5KDGSo  
    让我们看看 MTF 在这个视场的情况。 键入 MMF,选择“Multicolor”,然后单击“Execute”。 HaYE9/xS  
    }f8Uc+  
    J]G?Rc  
    A%D7bQ  
    Zuw?58RE\  
    后焦VS波长图 _-9@qe  
    让我们看看后焦位置与波长的函数有多稳定。 输入 AI 句子 6C]1Q.f;  
    STEPS = 100 3'c0#h@VD  
    PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 *hQTO=WF  
    yfx7{naKC`  
    @ W^| ?  
    $T`<Qq-r  
    5fm?Lxr&?  
    总结 niqN{  
    我们还试着让DSEARCH 寻找一个七片式透镜组,而不是像上面那样找到一个八片式透镜组,然后用AED 删除一片透镜。很难预测在混乱的设计树中哪条路径会是最好的,而我们所能做的就是不断尝试。我们尝试了几种透镜,并将它们与 Ohara 玻璃库匹配。 还有其他我们可以尝试的事情。如果 7 片透镜的结果不够好,我们可以尝试自动插入透镜,添加一行命令 "ajjJ"x A  
    AEI 3 1 14 CONLY 100 1 10 50 光学设计,是个灵活的过程,只有多去尝试不同的路径,才会更有可能设计出更好的设计出来。 HE'2"t[a  
    dd\n8f  
    9uer(}WKT  
    感谢 o4%y>d)  
    ASDOPTICS -- Advanced Optical System Design r ; xLP  
    www.asdoptics.com =Uj-^qcE  
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-05-06
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    只看该作者 2楼 发表于: 2020-09-08
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