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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 N8df8=.kw  
    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。) 7b+6%fV  
    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。 A@#E@ ;lm  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) pd$[8Rmj_  
    ^S; -fYW2  
        TIME xyXa .  
        CORE 12 ,PD QzJY  
        OFF 1 99 I7 ]8Y=xf  
        DSEARCH 5 QUIET gs`q6 f%(  
        SYSTEM .T`%tJ-Em  
        ID EYEPIECE EXAMPLE CAf6:^0  
        OBD 1.0E9 45 1.27 -mh3DhJ,  
        UNI MM :g/tZd$G5  
        WAVL CDF gjlx~.0d  
        WAP 1 CTmT@A{  
        END Dw"\/p:-3  
         r9XZ(0/p  
        GOALS |DwZ{(R"W  
        ELEMENTS 9 rPm x  
        TOTL 200 .01 #<xm.  
        BACK 0 0 BTxrp  
        FNUM 7.0 10 /x *3}oI  
        ASTART 5 "<gOzXpa  
        THSTART 5 3OB"#Ap8<  
        RSTART 100 C,eu9wOT  
        RT 0.25 dc'Y `e  
        NPASS 80 e|r`/:M  
        ANNEAL 100 10 Q 100 }6ldjCT/,  
        SNAP 10 N$tGQ@  
        TOPD  ~$J2g  
        STOP FIRST         `d(ThP;g  
        STOP FREE fV~[;e;U.  
        QUICK 50 100 6L~n.5B~o  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     ?q [T  
        FWT 3 1 1 1 1 1 G!yP w:X  
        END $:^td/p J  
         8 FhdN  
        SPECIAL AANT 2Khv>#l  
        ACA 50 1 1 W@esITr  
        ADT 10 .1 10 xyxy`qRA  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     }-`4DHgq  
        M -.008 10 A P HH 1         {.]7!ISl5  
        M -.004 10 A P HH .5     !n%j)`0M  
        M -.0064 10 A P HH .8 W%Fv p;\`  
        M 0 1 A P YA 1         K)P%;X  
        S GIHT HbIF^LeY|R  
        END R@2X3s:  
        GO V VCZ9MVJ  
        TIME "Y.y:Vv;  
    \)Cl%Em  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 [-x7_=E#  
        
        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。 (-co.  
        
        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。 oL<St$1  
         ./~(7o$  
        PANT Yr|4Fl~U  
        VY 0 YP1 D43z9z-:L  
        VLIST RD ALL  AOx[  
        VLIST TH ALL w2J<WC+_<  
        VLIST GLM ALL ,"ql5Q4  
        END q cno^8R  
        AANT P @%SQFu@FJ  
        AEC D&zle~" J  
        ACC T^q 0'#/  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM sR8"3b<qA  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 A%-6`>  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 54qFfN8O  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 b`_Q8 J  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 zBH2@d3W  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 XX~,>Q}H=  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 LgYq.>Nl9  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 aQ~s`^D  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 nRY5xRvK  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 2T`!v  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 wQLSf{2  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 i mM_H;-X  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 1:wQ.T  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL w*Ihk)  
        ACA 50 1 1  2Rz  
        ADT 10 .1 10 H)&R=s  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 . ]M"# \  
        M -.008 10 A P HH 1   azU"G(6y?+  
        M -.004 10 A P HH .5 F1hHe<)  
        M -.0064 10 A P HH .8 PaN"sf  
        M 0 1 A P YA 1   K+iP 6B  
        S GIHT I 2DpRMy  
        END DL.!G  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     d!{r  v  
        SYNOPSYS   80 A\;U3Zu  
    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: 4.(4x&  
        
        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。     BORA(,  
    准备一个新的MACro 如下:  z$Qbj  
    YoE3<[KD(  
        STO 9 ~;]d"'  
        CHG @|)Z"m7  
        NOP H:\k}*w  
        18 TH 2000 Ct|A:/z(  
        19 YMT F<w/PMb  
        20 !%>7Dw(kt  
        END 3ANQaUC  
        STEPS = 100 1&$ nVQ  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 cGD(.=  
        GET 9     yppo6HGD  
    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 5M_H NWi4  
        
        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。 xwty<?dRW1  
    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。 . [ mR M  
    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: $mB;K]m  
        
        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! ]:\dPw`A  
    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。 ?'je)F  
    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。 bu"!jHPB  
    &"q=5e2  
        CHG -!9G0h&i|  
        NOP W}1 ;Z(.*  
        END fxIf|9Qi`  
        MSW 8x{'@WCG%  
    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”。 2Hv+W-6v  
        
        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。 3[f): u3"  
        
        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。 3yXY.>'  
        
        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 <Ok3FE.K  
        
        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。 YnP5i#"  
    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。 A+)`ZTuO  
    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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