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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-08
    在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的镜头 g;IlS*Ld  
    我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) bdUPo+  
    我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 )^h6'h`  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) .=_p6_G  
    -wl j;U  
        TIME /YKd [RQ  
        CORE 12 @u3`lhUcT  
        OFF 1 99 I0=_=aZO(  
        DSEARCH 5 QUIET k_=SDm a  
        SYSTEM &dtk&P{  
        ID EYEPIECE EXAMPLE |Td+,>,  
        OBD 1.0E9 45 1.27 E$d3+``  
        UNI MM OfsP5*d  
        WAVL CDF xVvUx,t  
        WAP 1 'Pz%c}hJ  
        END UNI< r  
         *P()&}JK  
        GOALS Er~17$b  
        ELEMENTS 9 XGlt^<`  
        TOTL 200 .01 eh# 37*-  
        BACK 0 0 N,ht<l\  
        FNUM 7.0 10 B.<SC  
        ASTART 5 @|!4X(2  
        THSTART 5 BT{;^Hp  
        RSTART 100 N&8TG  
        RT 0.25 KuNLu31%  
        NPASS 80 r^9l/H~ $  
        ANNEAL 100 10 Q 100 g14*6O:  
        SNAP 10 Z1Qz LvWs  
        TOPD SpH|<L3  
        STOP FIRST         tz1@s nes  
        STOP FREE T.q2tC[bR  
        QUICK 50 100 SNEhP5!  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     ! VwU=5  
        FWT 3 1 1 1 1 1 <+8'H:wz  
        END ,'NasL8?We  
          >DL  
        SPECIAL AANT 4Z)4WGp!  
        ACA 50 1 1 k(Yz2  
        ADT 10 .1 10 5Z=4%P*I  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     nx9PNl@?V  
        M -.008 10 A P HH 1         :\T Mm>%q  
        M -.004 10 A P HH .5     Xj?Wvt  
        M -.0064 10 A P HH .8 3)OZf{D[  
        M 0 1 A P YA 1         uf(ayDE  
        S GIHT P \7DA4]  
        END S :HOlJze  
        GO Ht`fC|E  
        TIME 5zuwqOD*  
    2Gyq40  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 NW|B|kc  
        
        这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 M!mL/*G@YE  
        
        该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 37bMe@W  
         mq:k |w^6  
        PANT @uSO~. 7  
        VY 0 YP1 D{9a'0J  
        VLIST RD ALL {9IRW\kn  
        VLIST TH ALL kuY^o,u-1e  
        VLIST GLM ALL whI{?NP  
        END ~Ps*i]n(  
        AANT P 0AZ9I!&i  
        AEC m l`xLZN>L  
        ACC ^0,}y]5p  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM iAd&o `C  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 xL* psj  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 tldT(E6  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 Po>6I0y  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 }2 S.  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 /4{WT?j  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 UlXm4\@  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000  31n"w;  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 ~Nh6po{  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 BRFsw`c  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 8lQ/cGAc  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 L K&c~ Uy  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 ]#~J[uk  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL /Qgb t  
        ACA 50 1 1 q 4BXrEOw  
        ADT 10 .1 10 \F _1 C=  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 m:_#kfC&K"  
        M -.008 10 A P HH 1   _KRnx-  
        M -.004 10 A P HH .5 UMcM&yu-  
        M -.0064 10 A P HH .8 %p7 ?\>  
        M 0 1 A P YA 1   )L<.;`g4x  
        S GIHT kHg|!  
        END ,\`ruWWLb=  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     nC:T0OJv  
        SYNOPSYS   80 @`.4"*@M  
    让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: 81RuNs]  
        
        我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。     QW..=}pL  
    准备一个新的MACro 如下: sbvP1|P8%  
    \Y xG  
        STO 9 @= <{_p  
        CHG 0GMb?/   
        NOP 3qV^RW&  
        18 TH 2000 'm0WPS/6E  
        19 YMT rpk8  
        20 Z@Rqm:e  
        END G>~/  
        STEPS = 100 U<6)CW1;  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 ^P^"t^O  
        GET 9     _ $PeFE2  
    运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 rEr=Mi2  
        
        我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 %/eG{ oh-  
    在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 dcKpsX  
    接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: +kI}O*s  
        
        我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! _0[z xOI  
    该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 |\bNFnn(  
    现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 hu-]SGb6  
    x ]VycS  
        CHG MpKXC   
        NOP CI+)0=`<1B  
        END lG6&uMvo  
        MSW dX\OP>  
    当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 5?3v;B6  
        
        这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 f y|JE9Io_  
        
        关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。 CfOyHhhKX  
        
        我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结 TJ)Nr*U3_  
        
        衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。 [,bJKz)a  
    这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。 s-#@t  
    如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。
     
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