-
UID：314628
-
- 注册时间2019-04-29
- 最后登录2025-08-07
- 在线时间1065小时
-
-
访问TA的空间加好友用道具
|
@U@O#+d'ZR
}KT$J G? 本系列共三篇文章，旨在介绍如何使用 SYNOPSYS 界面进行操作。本文以单透镜为例，介绍了设计透镜的基本过程，包括构建系统(第1部分)、分析其性能(第2部分)，以及根据所需的指标参数和设计约束对其进行优化(第3部分)。 @FF80U4' 下载 E 6M*o+Y 联系工作人员获取附件 8,(--A 简介 M{SJ8+G
3#y`6e=5 单透镜为 SYNOPSYS 中建模最简单的成像系统。尽管如此，这个简单的成像系统的设计可以帮助您了解 SYNOPSYS 的界面，了解基本的设计概念和策略，并演示如何使用一些基本的分析功能来优化和确定光学性能。 &P"1 3]^@ 这是由三篇文章组成的系列文章的第1部分，在第2部分中，我们将讨论一些可用于评估系统性能的分析。在第3部分中，我们将讨论如何优化单透镜，使其在设计约束下获得更好的性能。 Yv0y8Vz@ 光学设计软件 SYNOPSYS中提供了三种方式建模： *$Zy|&[Z 1.有一个可用于输入透镜数据的 spreadsheet 电子表格； _&S;*? K. 2.通过命令行； P)LOAe1' 3.通过三维化的图形界面。 umCmxm r& 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: z[K)0@ 8 6  ,
K:d/
A4Q{(z-? 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。 ta ^$&$l SYNOPSYS 中通过数据表建模 ^f9@ =I 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。 MhJA8| B6|  fIJX5)D
F> GPi!O 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。 hBV m; `  lCTXl5J5
sL ;;'S & 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。 zKp R:F  mA"[x_
VTY # { 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。 v P= H 2P  H ) CoByaj  Yq4 nmr4 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： oTx>oM,  ?@kz`BY 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: $4qM\3x0,  2EYWX! Bx
{fjBa,o
# 设置镜头材料时，选择玻璃表 >Schott，然后输入 N-BK7 ，再点击设置。如下图所示： \v$ zU  pF9WKpzE
%~kE,^ 在数据表中输入表面1数据，如下图所示： !6a ;/ys  J8ScKMUN2
k'+y 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：
$&1D l  ;=k{[g 'gv
L\5:od[EP 在数据表中输入表面2的数据并设置厚度求解，如下图所示： h:sf?X[  QpRk5NeLe
Q
laoa)d# 镜头结构如下图所示： .v+ W>  u J ]uz%
2.]d~\ SYNOPSYS 中通过命令行建模 RLzqpE<rJ V?mk*C U
0AF,} &$ 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： Z9q4W:jyS  uH,/S4?X
atw*t1)g 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： j}`ku9S~  xg 8R>j
/3 VO!V]u 镜头结构如下图所示： >< P<k&  W]_a_5
_wX (OB SYNOPSYS 中通过三维化的图形建模 2I& dTxIa 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： y>#kT  og~a*my3
G l2WbY e@S $[,8
!&3"($-U3G 在“0”表面设置 OBB ，结果如下图： b\zq,0%  7i'clB9!
}Kp$/CYd Sa 0IRC<LV
*5? Qam3 在“1”表面设置半径、厚度和表面的材料，结果如下图： 5|>ms)[RQ  uEG4^
nEW .Y33 在表面2后添加一个表面，结果如下图： uFhPNR2l  1 ?3+>
@<X[,Mj 设置表面2的半径，并对表面2进行 YMT 求解，结果如下图： o|c&$)m  .IVKgQ
B
!q$>6P 点击更新后，单透镜就建模完成了，结果如下图： %++S;#)~  Uovna:"
b'` XFB#V 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。 y 4aT-^C'
|
