切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1320阅读
    • 0回复

    [原创]SYNOPSYS 如何设计单透镜,第一部分:设置 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线小火龙果
     
    发帖
    930
    光币
    2161
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-07-08
    ZC2C`S\xr  
    l*v([@A\  
    本系列共三篇文章,旨在介绍如何使用 SYNOPSYS 界面进行操作。本文以单透镜为例,介绍了设计透镜的基本过程,包括构建系统(第1部分)、分析其性能(第2部分),以及根据所需的指标参数和设计约束对其进行优化(第3部分)。 keJec`q=X  
    下载 ='VIbE@qC  
    联系工作人员获取附件 _5`M( ;hL2  
    简介 :W1,s53  
    *<Ddn&_  
    单透镜为 SYNOPSYS 中建模最简单的成像系统。尽管如此,这个简单的成像系统的设计可以帮助您了解 SYNOPSYS 的界面,了解基本的设计概念和策略,并演示如何使用一些基本的分析功能来优化和确定光学性能。 Q|ik\  
    这是由三篇文章组成的系列文章的第1部分,在第2部分中,我们将讨论一些可用于评估系统性能的分析。在第3部分中,我们将讨论如何优化单透镜,使其在设计约束下获得更好的性能。 Tby+Pd;  
    光学设计软件 SYNOPSYS中提供了三种方式建模: LV]\{'  
    1.有一个可用于输入透镜数据的 spreadsheet 电子表格; chd${ j  
    2.通过命令行; /yykOvUO  
    3.通过三维化的图形界面。 Q}=RG//0*  
    在这个练习中,我们将设计和优化一个玻璃材料为 N-BK7 的单透镜。最终设计方案应满足以下规格和约束条件: ~HYP:6f  
    zr[~wM  
    ~zm/n,Epb  
    使用给定 SYNOPSYS 的用户界面和可用的工具,可以很容易地建模和优化单透镜。 cw5YjQ8 9  
    SYNOPSYS 中通过数据表建模 i;xg[e8.  
    打开 SYNOPSYS 软件,在其顶部的工具栏中可以找到系统设置,在系统设置中可以对系统参数、系统波长以及系统物、光阑、光瞳进行设置。 JxLH]1b  
    M:I,j  
    cbwzT0  
    首先在系统参数中定义系统单位,镜头表面的数量以及镜头的名称。SYNOPSYS对镜头单位有四种选择:英寸毫米厘米。就本设计而言,将使用毫米对焦模式和光线追迹模式也可以在系统参数中设置。 $U8ap4EXM  
    9~; Ju^b  
    l?R_wu,Q  
    其次,首先在系统参数中定义系统单位,镜头表面的数量以及镜头的名称。SYNOPSYS对镜头单位有四种选择:英寸毫米厘米。就本设计而言,将使用毫米对焦模式和光线追迹模式也可以在系统参数中设置。在系统波长中可以设置波长和权重、光谱向导以及探测器。 BphF+'CM  
    =TP>Y"  
    (D l"s`UH~  
    最后,在系统物、光澜、光瞳中,可以设置物参数等。入瞳直径可能是最常用的系统孔径类型,也是当前示例中最方便的定义。在 SYNOPSYS 中,入瞳直径被定义为从物空间看到的光瞳直径,以镜头单位为单位。 ks r5P~  
    EmUxM_ T/2  
    u}:O[DG  
    在计算机辅助序列透镜设计中,光线按其排列的顺序从一个表面追迹到下一个表面。为此, SYNOPSYS 使用一种名为 SPS 的数据表。打开 SYNOPSYS 后,在 SYNOPSYS 命令窗口中输入 SPS 就可以看到数据表。除了在命令窗口输入指令,您还可以在主窗口上方的快速访问工具栏中找到数据表的图标,或者在镜头结构窗口 (PAD) 上方的快速访问工具栏中找到数据表的图标。这三种方法都可以打开 SYNOPSYS 的数据表,下图是打开后的界面: kyjH~mK4  
    0ay!tS dN  
    镜头数据编辑器是主要的电子表格,其中输入了大部分镜头数据。部分主要输入项包括: c|.:J]  
    YpKai3 B  
    SW; b E  
    设置镜头材料时,选择玻璃表 >Schott,然后输入 N-BK7 ,再点击设置。如下图所示: E1C8yIF  
    v'>Yc#VJ  
    K%gFD?{^q  
    在数据表中输入表面1数据,如下图所示: 7 %|>7  
    GawO>7w8  
    ..T (9]h  
    SYNOPSYS 中有许多不同的求解类型,每个求解类型都有特定的用途。数据求解时,选择编辑厚度求解 >YMT 进行厚度求解,且目标值为0。如下图所示: W" !amMQ  
    ^KaMi_--  
    )KuvG:+9W  
    在数据表中输入表面2的数据并设置厚度求解,如下图所示: d+;wDu   
    zh.c_>jS  
     vXvV5Oq  
    镜头结构如下图所示: lC4By,1*  
    kC k-  
    h0eo:Ahi  
    SYNOPSYS 中通过命令行建模 ]Bsq?e^  
    64vSJx>u  
    kb:C>Y8!sC  
    SYNOPSYS 中通过命令行建模,在命令窗口中输入 EE 指令,可以打开宏指令编辑器。如下图所示: 2)A D'  
    H<xC%/8  
    wtUG2 (  
    在命令窗口中输入单透镜的镜头文件,点击运行,就可以在PAD窗口中看到形成的镜头结构。打开附件中的 “DAN.MAC” ,镜头文件如下图所示: CHU'FSq!  
    :A'!u r=\  
    L C7LO  
    镜头结构如下图所示: O9_YVE/-]  
    10J*S[n1  
    #K l2K4  
    SYNOPSYS 中通过三维化的图形建模 mqHt%RX  
    打开软件 SYNOPSYS,点击工作表,在弹出的工作表镜头编辑窗口进行镜头设计。工作表如下图: !LJ.L?9qw  
    #~+#72+x7  
    qck/b  
    ]x G8vy  
    cP1jw%3P  
    在“0”表面设置 OBB ,结果如下图: UIl_& |  
    SIl g  
    }$)<k  
    zvf]}mNx  
    W.|6$hRl)  
    在“1”表面设置半径、厚度和表面的材料,结果如下图: JqUVGEg  
    ^ ?=K)  
    #$w#"Nr9k  
    在表面2后添加一个表面,结果如下图: kOCxIJ!Xp=  
    8w&rj-  
    XNU qZ-M :  
    设置表面2的半径,并对表面2进行 YMT 求解,结果如下图: kpH;D=;  
    $dP)8_Z2  
    +V@=G &Ou0  
    点击更新后,单透镜就建模完成了,结果如下图: $5b|@  
    32iI :u  
    B@]7eVo  
    现在,单透镜已经建立完成,我们将在如何设计单透镜,第二部分:分析中解释如何可视化和评估系统性能。 BFO Fes`>~  
     
    分享到