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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 .P`QCH;Ih  
    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。) j>e RV ol  
    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。 BVj(Q}f8  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) o<iU;15  
     \m~p;B  
        TIME 5~/EAK`  
        CORE 12 )[cuYH>  
        OFF 1 99 gwsIzYV  
        DSEARCH 5 QUIET ZjMnGRP  
        SYSTEM 4;W{#jk  
        ID EYEPIECE EXAMPLE _G-y{D_S&  
        OBD 1.0E9 45 1.27 #Q)r6V:  
        UNI MM ~ +>e hU  
        WAVL CDF }3_b%{  
        WAP 1 1og+(m`BL  
        END #qmsZHd}b  
         83I 5n&)  
        GOALS t$~'$kM)<  
        ELEMENTS 9 ^[r1Dk  
        TOTL 200 .01 ?]D))_|G  
        BACK 0 0 +}M3O]?4  
        FNUM 7.0 10 W;cY g.W2  
        ASTART 5 "&/2 @  
        THSTART 5 i721(1  
        RSTART 100 <xF]ca  
        RT 0.25 uoOUgNwGg  
        NPASS 80 [FrLxU  
        ANNEAL 100 10 Q 100 x~R,rb   
        SNAP 10 :b(W&iBWhI  
        TOPD gpf0 -g-X  
        STOP FIRST         }% q-9  
        STOP FREE nw% 9Qw  
        QUICK 50 100 -aVC`  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     A)3H`L  
        FWT 3 1 1 1 1 1 Q!qD3<?5  
        END +0z7}u\x  
         X[r0$yuE  
        SPECIAL AANT c ?EvrtND  
        ACA 50 1 1 9]w?mHslE  
        ADT 10 .1 10 IQ_s]b;z  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     G"E_4YkJ  
        M -.008 10 A P HH 1         X?[ )e  
        M -.004 10 A P HH .5     S4 Uu/EX6S  
        M -.0064 10 A P HH .8 mB"I(>q*M  
        M 0 1 A P YA 1         Jy% ?"wn  
        S GIHT A"&<$5Q  
        END ni%)a  
        GO  >(ip-R  
        TIME xlJWCA*>  
    &Q;sbI}  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 ~=iH*AQR  
        
        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。 ;>jEeIlT  
        
        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。 @`C'tfG/4  
         % g  
        PANT bTrusSAl  
        VY 0 YP1 z8awND  
        VLIST RD ALL j|wN7@Zc  
        VLIST TH ALL $.,B2}'  
        VLIST GLM ALL @-Q l6k  
        END (@5`beEd  
        AANT P SU4i'o  
        AEC pKy4***I3  
        ACC `62v5d*>a  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM ^M6lF5  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 Zs=A<[  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 uf#h~;B  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 kt)Et  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 7]zZdqG&p`  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 +"<+JRI(M5  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 r>peKo[X(  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 {FI*oO1A~  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 [ UI>SN  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 f%@~|:G:  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 C'|9nK$%  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 4k@n5JNa  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 \8QOZjy  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL k%cE8c}R;A  
        ACA 50 1 1 EUuSN| a  
        ADT 10 .1 10 *YeQC t-l  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 <n]PD;.4  
        M -.008 10 A P HH 1   b;UDgq8v  
        M -.004 10 A P HH .5 zU ~ Ff"<  
        M -.0064 10 A P HH .8 7GsKD=bl]  
        M 0 1 A P YA 1   } #H,oy;Dz  
        S GIHT px K&aY8  
        END "d$~}=a[  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     zT78FliY6  
        SYNOPSYS   80 77O$^fG2  
    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: =b:XL#VA  
        
        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。     `hj,rF+4  
    准备一个新的MACro 如下: A5yVxSF  
    2@6@|jRG  
        STO 9 XlU\D}zS  
        CHG e6j1Fa9  
        NOP Mg`!tFe3  
        18 TH 2000 M@.S Q@E  
        19 YMT t!qLgJ5%y  
        20 Mi8)r_l%O  
        END *7h~0%WR  
        STEPS = 100 /_qq(,3  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 }OAU5P!rp  
        GET 9     M.mn9kw`  
    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 y ;[~(Yg[  
        
        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。 w!20  
    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。 kx;X:I(5&P  
    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: Z\CvaX  
        
        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! (^}t  
    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。 JK =A=  
    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。 ]64}Xob87_  
    J#Hh4Kc  
        CHG JfN5#+_i  
        NOP CXuD%H]tx  
        END /Pg)7Zn  
        MSW +ausm!~6  
    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”。 [_)`G*X(N  
        
        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。 Z?'CS|u d  
        
        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。 ]LC4rS  
        
        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 n;Oe-+oSC  
        
        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。 Hloe7+5UD  
    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。 )_jboaNzwI  
    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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