切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1318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
    %G3sjnI;l  
    ;2giZ\  
    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)。 eUO9 a~<  
    下载 1MA@JA:T  
    联系工作人员获取附件 IJU0[EA]F  
    简介 y:}sD_m0W  
    Me:{{-V4  
    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。 Cef:tdk7  
    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。 8rbG*6  
    光学设计软件 SYNOPSYS中提供了三种方式建模: g\M5:Qm  
    1.有一个可用于输入透镜数据的 spreadsheet 电子表格; 99iUOw c  
    2.通过命令行; qS8B##x+=  
    3.通过三维化的图形界面。 ~y0R'oi  
    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: RM*f|j  
    v+1i= s2$  
    'qv;sB.  
    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。 :wgfW .w  
    SYNOPSYS 中通过数据表建模 $;D* n'8Fx  
    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。 '=cKU0 G#  
    ~S(^T9R  
    +3^NaY`Y  
    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。 I+,SZ]n  
    {8NwFN.  
    (B`sQw@tu  
    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。 s'_,:R\VM>  
    PCfo  
    Ttv9" z  
    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。 .]76!(fWZ  
    xX@FWAj  
    oO=o|w|T  
    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: >xd<YwXZ  
    fnH3 CE  
    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:  U w Eiz  
    x,Y 5U+]E  
    ,{<p  
    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: y @apJ;_R-  
    F=&;Y@t  
    @"1}16b#f  
    在数据表中输入表面1数据,如下图所示: ]h~o],:  
    8sw,k   
    5()Fvae{k  
    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: 3eg5oAZ)G8  
    W (& 6  
    zLek& s&-  
    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: =,Ttw>   
    8B@J Fpg^  
    ')nnWlK  
    镜头结构如下图所示: AQ@v>wr}  
    Gc;B[/:  
    w:Q|?30  
    SYNOPSYS 中通过命令行建模 &`@M8-m#F  
    .s};F/(diD  
    F";FG 0  
    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: R [9w  
    zrx JN  
    ]P*!'iYN(  
    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: @}eNV~ROu  
    R=35 7^[R  
    ahp1!=Z-=  
    镜头结构如下图所示: z~.9@[LG]  
    ;c)! @GoA  
    o>!JrH  
    SYNOPSYS 中通过三维化的图形建模 ; J2-rh  
    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: v&2+'7]w r  
    rv?!y8\  
    X>/K/M  
    aQh?}=da  
    K\X: G-C9  
    在“0”表面设置 OBB ,结果如下图: "/y|VTV"  
    CZfE |T~  
    A\C'dZ <N  
    6S_y%8Fv&[  
    AP ;*iyQ[  
    在“1”表面设置半径、厚度和表面的材料,结果如下图: yjeL9:jH[  
    ;z0"Ox=7  
    Nu+wL>t  
    在表面2后添加一个表面,结果如下图: -aN":?8(G  
    > Z++^YVE  
    lWlUWhLnP  
    设置表面2的半径,并对表面2进行 YMT 求解,结果如下图: ^^ j/  
    `5<1EGJsD  
    ) MBS  
    点击更新后,单透镜就建模完成了,结果如下图: eE,;K1  
    Zsk?QS FE  
    6JWGu/A  
    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。 Hir(6Bt  
     
    分享到