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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 正序阅读 楼主  发表于: 2019-04-12
    概述 01VEz 8[\  
    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。 (5y+g?9d;  
    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: 2`qO'V3Q  
    1.物距无限远,0.8 度半场,1.26 毫米半孔径。 E^a He  
    2.光谱范围0.38 - 0.9 微米。 ;q&6WO  
    3.F/number 0.714。 t(YrF,  
    4.总长小于25 毫米。 N6Mo|  
    5.畸变校正良好。 b13XHR)0  
    6.像方远心。 kZXsL  
    7.没有羽状边缘,中心厚度不超过 8 毫米。 w,fA-*bZ 0  
    5(0f"zY  
    ]03+8 #J  
    设置工作目录 ^sR]w]cz.  
    选择Dbook工作目录 !e?g"5r{Bv  
    XLe8]y=  
    参考DonaldDilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomouscomputational methods and techniques》第35章 6KuB<od  
    m%Ah]x;  
    #jAlmxN  
    Dsearch优化 x9Veg4Z7  
    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) X_yAx)Do  
    R#OVJ(#  
    \~|+*^e)  
    Gq_rZo(@  
    `NqX{26GV+  
    GSEARCH准备 Wy{xTLXk2  
    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 69#D,ME?  
    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): n]$50_@  
    GORu*[U8  
    wLyQ <[$  
    /[Oo*}Dc=F  
    $89hkUuTu^  
    GSEARCH优化 i7g+8 zd8d  
    将C35M2使用名称 GSOPT.MAC 保存,然后创建第二个 MACro(C35M3),优化GSEARCH ,经过优化和模拟退火后 3n{'}SYyz  
    jb~2f2vUa  
    ~^#F5w"  
    Q>qx? g  
    U40adP? a  
    zrD];DP  
    进一步优化 r[>4b}4s  
    这是一个相当不错的设计,因为超消色差理论只适用于超薄透镜,而这些透镜显然并不薄。看看如果 GSEARCH 自己找到玻璃会发生什么。 回到您保存的版本,然后编辑您的MACro,以便 GSEARCH 搜索光明玻璃库中三个玻璃最接近的组合,而不是我们在上面选择的三个玻璃的组合(注意 SKIP 指令,它忽略了 EOS 命令行的输入; 使用NEAREST 选项时,USE 指令不适用): 6q^Tq {I  
    qI-q%]l  
    nO{@p_3mi  
    n3w(zB  
    xlQl1lOX  
    t Dx!m~[  
    )Ih '0>=  
    FwU*]wx|{  
    精简删除镜片 72oiO[>N'  
    结果更好。GSEARCH不使用薄透镜假设,而使用超消色差理论的数值方法。 这种方法可以超越传统的技术方法。 L`E^BuP/  
    这款镜头基本上是完美的。 但是:我们可以用更少的透镜来实现吗? 使用自动透镜删除功能很容易找到可以被删除的透镜。 使用模型玻璃返回您保存的版本,并在优化MACro (C35M2)的顶部添加一个新行: ub^v ,S8O  
    AED 3 QUIET 1 16. TNY d_:j  
    &^WJ:BvA|^  
    iwb]mJUA  
    @Y2"=QVt  
    n^O Wz4  
    MTF图 uM3F[p%V^  
    让我们看看 MTF 在这个视场的情况。 键入 MMF,选择“Multicolor”,然后单击“Execute”。 1 o5DQ'~n  
    K}^Jf ;  
    hVQ TW[  
    XI6LPA0%  
    }T!2IaAB  
    后焦VS波长图 wm@ />X  
    让我们看看后焦位置与波长的函数有多稳定。 输入 AI 句子 "X/cG9Lw  
    STEPS = 100 =\v./Q-  
    PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 ]KX _a1e  
    q3.L6M  
    oS'M  
    w3j51v` 0'  
    |E+tQQr%'  
    总结 W?W vT` T{  
    我们还试着让DSEARCH 寻找一个七片式透镜组,而不是像上面那样找到一个八片式透镜组,然后用AED 删除一片透镜。很难预测在混乱的设计树中哪条路径会是最好的,而我们所能做的就是不断尝试。我们尝试了几种透镜,并将它们与 Ohara 玻璃库匹配。 还有其他我们可以尝试的事情。如果 7 片透镜的结果不够好,我们可以尝试自动插入透镜,添加一行命令 F^iv1b  
    AEI 3 1 14 CONLY 100 1 10 50 光学设计,是个灵活的过程,只有多去尝试不同的路径,才会更有可能设计出更好的设计出来。 =}@m$g  
    N_jCx*.G  
    }@Mx@ S  
    感谢 :Uu Py|>  
    ASDOPTICS -- Advanced Optical System Design ;1Kxqp z_i  
    www.asdoptics.com G$\2@RT9[  
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    只看该作者 2楼 发表于: 2020-09-08
    谢谢分享
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-05-06
    [教学视频] SYNOPSYS 每天一例 - 宽光谱超消色差显微镜物镜