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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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    离线optics1210
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-04-12
    概述 6{.J:S9n   
    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。 ,#d[ad<  
    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: qp&4 1  
    1.物距无限远,0.8 度半场,1.26 毫米半孔径。 P6YQK+  
    2.光谱范围0.38 - 0.9 微米。 yj zK.dM  
    3.F/number 0.714。 @1g&Z}L o  
    4.总长小于25 毫米。 Xpl?g=B&u  
    5.畸变校正良好。 /c#l9&,  
    6.像方远心。 .,M;huRg  
    7.没有羽状边缘,中心厚度不超过 8 毫米。 Y@%`ZPJ  
    K &dT(U  
    NAJVr}4f  
    设置工作目录 h/K@IA d  
    选择Dbook工作目录 }Eh*xOta  
    -zKxf@"  
    参考DonaldDilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomouscomputational methods and techniques》第35章 mxp Y&Y  
    '$[Di'*;  
    jct./arK  
    Dsearch优化 H^ BYd%-  
    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) `Wn Q   
    .6m_>Y6  
    9Ejyg*  
    S-!=NX&C  
    \$pkk6Q3,w  
    GSEARCH准备 "!KpXBc,>  
    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 Q["t eo]DQ  
    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): Qx t@ V  
    *_"u)<J  
    4pPI'd&/7  
    X;!~<~@Y  
    j?-R]^-5  
    GSEARCH优化 K5`Rk" s  
    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 pbLGe'  
    " U8S81'  
    ; )llt G  
    &{z<kmc$6  
     zF: j  
    H;S%Y`V  
    进一步优化 *7RvHHf  
    这是一个相当不错的设计,因为超消色差理论只适用于超薄透镜,而这些透镜显然并不薄。看看如果 GSEARCH 自己找到玻璃会发生什么。 回到您保存的版本,然后编辑您的MACro,以便 GSEARCH 搜索光明玻璃库中三个玻璃最接近的组合,而不是我们在上面选择的三个玻璃的组合(注意 SKIP 指令,它忽略了 EOS 命令行的输入; 使用NEAREST 选项时,USE 指令不适用): l r~gG3   
    *||d\peQ  
    KOSQQf o  
    cj g.lzY H  
    j O8k6<l  
    u|fXP)>.  
    8\Hr5FqB(  
    ST;t, D:  
    精简删除镜片 !#}7{  
    结果更好。GSEARCH不使用薄透镜假设,而使用超消色差理论的数值方法。 这种方法可以超越传统的技术方法。 zOB=aG?/  
    这款镜头基本上是完美的。 但是:我们可以用更少的透镜来实现吗? 使用自动透镜删除功能很容易找到可以被删除的透镜。 使用模型玻璃返回您保存的版本,并在优化MACro (C35M2)的顶部添加一个新行: &HDP!SLS  
    AED 3 QUIET 1 16. :2y"3azxk  
    op@i GC+  
    'jjb[{g^}}  
    1@_T  m  
    F]_cbM{8/  
    MTF图 | vu>;*K  
    让我们看看 MTF 在这个视场的情况。 键入 MMF,选择“Multicolor”,然后单击“Execute”。 _0(7GE13p  
    XsL#;a C  
     &`Ck  
    HOZRYIQB  
    L*]0"E  
    后焦VS波长图 DtF}Qv A  
    让我们看看后焦位置与波长的函数有多稳定。 输入 AI 句子 PDP[5q r  
    STEPS = 100 ax|1b`XUr"  
    PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 Y*LaBxt Q  
    qf8[!5GM  
    #YK5WTn5  
    ~?U*6P)o  
    I1"MPx{  
    总结 UVEz;<5@\  
    我们还试着让DSEARCH 寻找一个七片式透镜组,而不是像上面那样找到一个八片式透镜组,然后用AED 删除一片透镜。很难预测在混乱的设计树中哪条路径会是最好的,而我们所能做的就是不断尝试。我们尝试了几种透镜,并将它们与 Ohara 玻璃库匹配。 还有其他我们可以尝试的事情。如果 7 片透镜的结果不够好,我们可以尝试自动插入透镜,添加一行命令 Cifd21v4  
    AEI 3 1 14 CONLY 100 1 10 50 光学设计,是个灵活的过程,只有多去尝试不同的路径,才会更有可能设计出更好的设计出来。 &`!^Zq vG  
     76H!)={  
    ,Em$!n  
    感谢 51xk>_Hm}|  
    ASDOPTICS -- Advanced Optical System Design A3{0q>CC  
    www.asdoptics.com XDz5b.,  
    sales@asdoptis.com n$["z w  
    support@asdoptics.com
    lE5v-z? &|  
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-05-06
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