切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1329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
    0,1:l3iu1M  
    $e)d!m.  
    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)。 Y!N *J  
    下载 : 9wW*Ix  
    联系工作人员获取附件 s`B]+  
    简介 cah1'Y  
    1JM EniB+9  
    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。 $!)Sgb  
    这是由三篇文章组成的系列文章的第1部分,在第2部分中,我们将讨论一些可用于评估系统性能的分析。在第3部分中,我们将讨论如何优化单透镜,使其在设计约束下获得更好的性能。 c=p`5sN)  
    光学设计软件 SYNOPSYS中提供了三种方式建模: =UE/GTbl  
    1.有一个可用于输入透镜数据的 spreadsheet 电子表格; ;}"_hLX  
    2.通过命令行; SSEK9UX  
    3.通过三维化的图形界面。 DK;p6_tT  
    在这个练习中,我们将设计和优化一个玻璃材料为 N-BK7 的单透镜。最终设计方案应满足以下规格和约束条件: U` uP^  
    ?mU 3foa  
    h,o/(GNnW  
    使用给定 SYNOPSYS 的用户界面和可用的工具,可以很容易地建模和优化单透镜。 fl#gWAM  
    SYNOPSYS 中通过数据表建模 e[.c^Hw  
    打开 SYNOPSYS 软件,在其顶部的工具栏中可以找到系统设置,在系统设置中可以对系统参数、系统波长以及系统物、光阑、光瞳进行设置。 bi;?)7p&ZY  
    :8\!;!  
    \ 'G%%%;4  
    首先在系统参数中定义系统单位,镜头表面的数量以及镜头的名称。SYNOPSYS对镜头单位有四种选择:英寸毫米厘米。就本设计而言,将使用毫米对焦模式和光线追迹模式也可以在系统参数中设置。 [@fw9@_'  
    Y_tLSOD#/  
    C8 9c2  
    其次,首先在系统参数中定义系统单位,镜头表面的数量以及镜头的名称。SYNOPSYS对镜头单位有四种选择:英寸毫米厘米。就本设计而言,将使用毫米对焦模式和光线追迹模式也可以在系统参数中设置。在系统波长中可以设置波长和权重、光谱向导以及探测器。 {>PN}fk2QP  
    Ir'(GB  
    `?r]OVe{y  
    最后,在系统物、光澜、光瞳中,可以设置物参数等。入瞳直径可能是最常用的系统孔径类型,也是当前示例中最方便的定义。在 SYNOPSYS 中,入瞳直径被定义为从物空间看到的光瞳直径,以镜头单位为单位。 Dvbrpn!sk  
    m7}PJ^*b  
    KE!aa&g  
    在计算机辅助序列透镜设计中,光线按其排列的顺序从一个表面追迹到下一个表面。为此, SYNOPSYS 使用一种名为 SPS 的数据表。打开 SYNOPSYS 后,在 SYNOPSYS 命令窗口中输入 SPS 就可以看到数据表。除了在命令窗口输入指令,您还可以在主窗口上方的快速访问工具栏中找到数据表的图标,或者在镜头结构窗口 (PAD) 上方的快速访问工具栏中找到数据表的图标。这三种方法都可以打开 SYNOPSYS 的数据表,下图是打开后的界面: ?a?i8rnWo  
    &'4{/Gz  
    镜头数据编辑器是主要的电子表格,其中输入了大部分镜头数据。部分主要输入项包括: a$H*C(wL  
    . J[2\"W  
    2[6>h)  
    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: &D0suK#  
    zO8`xrN!  
    ~b;l08 <  
    在数据表中输入表面1数据,如下图所示: 8|*#r[x  
    41Bp^R}^/  
    q_S`@2Dzz,  
    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: 5mxHOtvtWM  
    {C3AxK0  
    XHU&ix{Od  
    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: V; 0{o  
    ]k~Vh[[  
    H EdOo~/~  
    镜头结构如下图所示: E`s9SE  
    x dDR/KS  
    x}o]R  
    SYNOPSYS 中通过命令行建模 OjO$.ecT  
    ;sJUTp5\h  
    Hbwjs?Vq?]  
    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: ]4~- z3=y  
    , Fo7E  
    X{KWBk.1  
    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: =5=D)x~  
     o"J>MAD  
    Xb +)@Y4h  
    镜头结构如下图所示: DE"KbA0}  
    f[v~U<\R  
    ZfalB  
    SYNOPSYS 中通过三维化的图形建模 ^@f%A<  
    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: 6&V4W"k  
    {.F``2  
    $jMU| {  
    BkfWZ O{7  
    5c6CH k`:  
    在“0”表面设置 OBB ,结果如下图: 5"(AqXoq  
    9Br2}!Ny  
    " a;z  
    S~^0 _?  
    K8E:8`_cx  
    在“1”表面设置半径、厚度和表面的材料,结果如下图: @?ntMh6  
    2}`Q9?  
    N_S>%Z+  
    在表面2后添加一个表面,结果如下图:  FkJa+ZA  
     /;LteBoY  
    XP'Mv_!Z  
    设置表面2的半径,并对表面2进行 YMT 求解,结果如下图: ^pz3L'4n  
    z{T2! w~[  
    UJ' +Z6d  
    点击更新后,单透镜就建模完成了,结果如下图: SPKen}g  
    AU1P?lk  
    W}B 4^l  
    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。 <}'hkEh{d=  
     
    分享到