切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1311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
    929
    光币
    2156
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-07-08
    k"X<gA  
    '*H&s  
    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)。 h}r64<Y2{  
    下载 ovJwo r  
    联系工作人员获取附件 0V6gNEAUg  
    简介 N GP}Z4  
    l?GN& u  
    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。 cnJ(Fv_F$  
    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。 }tue`">h  
    光学设计软件 SYNOPSYS中提供了三种方式建模: +EG?8L,z  
    1.有一个可用于输入透镜数据的 spreadsheet 电子表格; O2./?Ye  
    2.通过命令行; YLs%u=e($  
    3.通过三维化的图形界面。 TpXbJ]o9  
    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: uj#bK 7  
    OXc!^2 ^  
    [yj-4v%u`  
    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。 \`3YE~7J/  
    SYNOPSYS 中通过数据表建模 $j=c;+W  
    打开 SYNOPSYS 软件,在其顶部的工具栏中可以找到系统设置,在系统设置中可以对系统参数、系统波长以及系统物、光阑、光瞳进行设置。 L-Qc[L  
    {]Tb  
    MNd8#01q`  
    首先在系统参数中定义系统单位,镜头表面的数量以及镜头的名称。SYNOPSYS对镜头单位有四种选择:英寸毫米厘米。就本设计而言,将使用毫米对焦模式和光线追迹模式也可以在系统参数中设置。 ^1y (N>W  
    Mg3>/!  
    FVw;`{  
    其次,首先在系统参数中定义系统单位,镜头表面的数量以及镜头的名称。SYNOPSYS对镜头单位有四种选择:英寸毫米厘米。就本设计而言,将使用毫米对焦模式和光线追迹模式也可以在系统参数中设置。在系统波长中可以设置波长和权重、光谱向导以及探测器。 06pEA.ro  
    ^W!w~g+  
    \yDr  
    最后,在系统物、光澜、光瞳中,可以设置物参数等。入瞳直径可能是最常用的系统孔径类型,也是当前示例中最方便的定义。在 SYNOPSYS 中,入瞳直径被定义为从物空间看到的光瞳直径,以镜头单位为单位。 a&oz<4oT  
    'MZX"t  
    Q'-g+aN  
    在计算机辅助序列透镜设计中,光线按其排列的顺序从一个表面追迹到下一个表面。为此, SYNOPSYS 使用一种名为 SPS 的数据表。打开 SYNOPSYS 后,在 SYNOPSYS 命令窗口中输入 SPS 就可以看到数据表。除了在命令窗口输入指令,您还可以在主窗口上方的快速访问工具栏中找到数据表的图标,或者在镜头结构窗口 (PAD) 上方的快速访问工具栏中找到数据表的图标。这三种方法都可以打开 SYNOPSYS 的数据表,下图是打开后的界面: nGb%mlb  
    b5WtL+Z  
    镜头数据编辑器是主要的电子表格,其中输入了大部分镜头数据。部分主要输入项包括: x?T.ItW:K  
    w0W9N%f#=  
    R%l6+Okr  
    设置镜头材料时,选择玻璃表 >Schott,然后输入 N-BK7 ,再点击设置。如下图所示: e$!01Y$HI  
    cTlitf9  
    "eKNk  
    在数据表中输入表面1数据,如下图所示: ]M2<b:yo  
    YT:])[gVV  
    xF|P6GXg  
    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: J* V@huF  
    2|a@,TW}-  
    EPO*{bN7O  
    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: TNgf96) y  
    vm,/?]P  
    N=4`jy =  
    镜头结构如下图所示: xnz(hz6  
    \~j6}4XS1.  
    #"PI%&  
    SYNOPSYS 中通过命令行建模 %A 4F?/E  
    A\Ax5eeL  
    m3o+iYkMD  
    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: s^O>PEX&<I  
    ]<y _ =>  
    f( =3'wQ  
    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: kl4u]MyL#  
    snU $Na3  
    2Mqac:L  
    镜头结构如下图所示: T2Duz,  
    UC@ &! kM  
    TF0DQP  
    SYNOPSYS 中通过三维化的图形建模 LHy-y%?i  
    打开软件 SYNOPSYS,点击工作表,在弹出的工作表镜头编辑窗口进行镜头设计。工作表如下图: h5@v:4Jjo~  
    XLG6f(B=F  
    F|Y}X|x8Q  
    3RYg-$NK[  
    <|qh5Scp  
    在“0”表面设置 OBB ,结果如下图: 'ju  
    ykq9]Xqhv  
    L p(6K  
    (<.uvq61  
    s> d /9 b  
    在“1”表面设置半径、厚度和表面的材料,结果如下图: iEe<+Eyns  
    |ji={  
    s#f6qj  
    在表面2后添加一个表面,结果如下图: <W$Ig@4[.d  
    c UJUZ@ol  
    4JOw@/nE  
    设置表面2的半径,并对表面2进行 YMT 求解,结果如下图: {'(1c)q>  
    ^ W/,Z`  
    ,B^NH7A:  
    点击更新后,单透镜就建模完成了,结果如下图: C3m](%?   
    -;VKtBXP</  
    \W^+aNbv=8  
    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。 [1Os.G2  
     
    分享到