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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 &Ral+J  
    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。 (?&=T.*^  
    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: W?RE'QV8  
    1.物距无限远,0.8 度半场,1.26 毫米半孔径。 GH4iuPh]  
    2.光谱范围0.38 - 0.9 微米。 ${&5]!E[>D  
    3.F/number 0.714。 i%{X9!*%TX  
    4.总长小于25 毫米。 zY9 H%  
    5.畸变校正良好。 <G3&z#]#4  
    6.像方远心。 Y:QD   
    7.没有羽状边缘,中心厚度不超过 8 毫米。 i u]&;  
    h3G.EM:eG  
    7^e +  
    设置工作目录 x5si70BKC/  
    选择Dbook工作目录 %@J1]E;  
    JhK/']R  
    参考DonaldDilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomouscomputational methods and techniques》第35章 i^"+5Eq[D  
    Mtm OUI&'  
    e 9$C#D> D  
    Dsearch优化 9}tG\0tL*  
    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) ,TC;{ $O5  
    \c`oy=qY0  
    2&(sa0*y  
    S01wwZ  
    dj9 ?t  
    GSEARCH准备 @1R P/y%  
    色差校正是一项大挑战,下一步是找到一些有可能制造宽光谱的玻璃。 我们将通过两种方式做到这一点:首先使用超消色差理论,然后通过让 GSEARCH 自动发现玻璃的组合。 保存此版本,以便后面可以再次调用: STORE 1 f|7u_f  
    接下来,创建两个文件。第一个是一个普通的优化文件。使用 DSEARCH 创建的宏,只需稍微编辑一下:如果任何组合最初都不追迹(很可能追迹),请优化程序运行自动 ray-failure 修复例程(C35M2);折射率的大变化会使光线向不同的方向发射,从而导致失败): M^madx6`  
    \l#>dq"Y  
    hP@(6X,"  
    (&\aA 0-}H  
    [bQj,PZ&  
    GSEARCH优化 dfj\RIV8  
    将C35M2使用名称 GSOPT.MAC 保存,然后创建第二个 MACro(C35M3),优化GSEARCH ,经过优化和模拟退火后 Q[ieaL6&  
    GR4?BuY,  
    -`c :}m  
    q!,zq  
    f6=w3RS  
    h rN%  
    进一步优化 -\$`i c$"1  
    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): VrP}#3I  
    (zo^Nn9VJ  
    ?[)S7\rP  
    vlWw3>4  
    B)SLG]72f  
    +*nGp5=^GE  
    f>Td)s1 M  
    eo]#sf@\0  
    精简删除镜片 %Q|eiXD  
    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。 3HV%4nZLf  
    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: Al"3 kRJJ  
    AED 3 QUIET 1 16. E;\M1(\u  
    ]n1dp2aH  
    ]5CNk+`'  
    ,lN5,zI=S  
    ]L_w$ev'  
    MTF图 |lQ;ALH!  
    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”。 "`tXA  
    ?^!,vh  
    JyBp-ii  
    [`fI:ao|  
    b}z`BRCc  
    后焦VS波长图 [W,|kDK  
    让我们看看后焦位置与波长的函数有多稳定。 输入 AI 句子 C9tb\?#  
    STEPS = 100 U..<iNQE5  
    PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 mNmUUj9z  
    lP<I|O=z  
    0~A#>R'  
    xh9qg0d  
    _]>JB0IY  
    总结 HD`>-E#  
    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 .-I|DVHe  
    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。 Fe=8O ^\  
    /I{R23o  
    $^%N U  
    感谢 [[L-j q.'  
    ASDOPTICS -- Advanced Optical System Design >9K//co"of  
    www.asdoptics.com {ISE'GJj  
    sales@asdoptis.com _^!vCa7f  
    support@asdoptics.com
    lu\o`m5wF  
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-05-06
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