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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 /}9)ZY Mx  
    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。) TG% w  
    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。 .q1y)l-^Z  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) N5zx#g  
    MV]`[^xQ5  
        TIME U9jdb9 |  
        CORE 12 &hih p"  
        OFF 1 99 3^5h:OaT  
        DSEARCH 5 QUIET 6-FM<@H{  
        SYSTEM WtO@Kf:3GH  
        ID EYEPIECE EXAMPLE FmSE ]et  
        OBD 1.0E9 45 1.27 z_Hkw3?  
        UNI MM WyRSy-{U(}  
        WAVL CDF b[<L l%K  
        WAP 1 vo(:g6$  
        END YQb503W"d~  
         %xr'96d  
        GOALS 'x5p ?m  
        ELEMENTS 9 7M8cF>o  
        TOTL 200 .01 -[}Aka,f!  
        BACK 0 0 q3C  
        FNUM 7.0 10 "Mz#1Laby`  
        ASTART 5 &hrMpD6z6i  
        THSTART 5 En)Ptz#0  
        RSTART 100 A1r%cs  
        RT 0.25 T}/|nOu 5  
        NPASS 80 z?pi /`y8>  
        ANNEAL 100 10 Q 100 {Q c,Nl [?  
        SNAP 10 ZMLN ;.{Na  
        TOPD TU': Rt  
        STOP FIRST         <@[;IX`YN  
        STOP FREE JI  cm$  
        QUICK 50 100 ^+~ 5\c*  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     Y% JE})  
        FWT 3 1 1 1 1 1 G|RBwl  
        END ^VW]Qr!  
         :W6'G@ p  
        SPECIAL AANT \Zh&[D!2  
        ACA 50 1 1 g9CedD%40  
        ADT 10 .1 10 pU'${Z~b  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     W?"l6s  
        M -.008 10 A P HH 1         P&=YLL<W  
        M -.004 10 A P HH .5     { ^^5FE)%  
        M -.0064 10 A P HH .8 [+QyKyhTO  
        M 0 1 A P YA 1         $-u c#57  
        S GIHT #-PMREgO  
        END Ghc U ~  
        GO (P;TM1k  
        TIME #d*0 )w  
    @3$I  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 Z=Cw7E  
        
        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。 DBG0)=SHy  
        
        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。 Z6rZAwy  
         6212*Z_Af  
        PANT \F-n}Z  
        VY 0 YP1 O2?yI8|Jn  
        VLIST RD ALL a6cU<(WDeh  
        VLIST TH ALL :5$ErI  
        VLIST GLM ALL m mZP;  
        END mj'N)6ga  
        AANT P v#d(Kj  
        AEC )+|wrK:*v  
        ACC l1|*(%p?X  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM * xmC`oP  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 rk4KAX_[  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 SvQ|SKE':  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 4w'&:k47   
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 Z,SV9 ~M  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 [[]y Q "  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 uD?RL~M  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 bcjh3WP  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 "U"fsAc#  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 <bo^uw  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 tu"-]^  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 J%|;  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 GD)paTwO<  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL Er|&4-9  
        ACA 50 1 1 }!k?.(hpE  
        ADT 10 .1 10 EC0B6!C&7  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 Y:\]d1C  
        M -.008 10 A P HH 1   }No#_{  
        M -.004 10 A P HH .5 ^|6#Vx  
        M -.0064 10 A P HH .8 -^yc<%U  
        M 0 1 A P YA 1   ULu@"  
        S GIHT SP<Sv8Okj  
        END rPBsr<k#5  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     5%(whSKZF  
        SYNOPSYS   80 7P}l^WX  
    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: jtpHDS  
        
        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。     Ws1|idAT  
    准备一个新的MACro 如下: $H.U ~  
    p/Q< VV  
        STO 9 A^6z.MdYZ  
        CHG -zMvpe-am&  
        NOP u/wX7s   
        18 TH 2000 a@&qdp  
        19 YMT X_nbNql  
        20 R!7--]Wcg  
        END ,1B4FAR&  
        STEPS = 100 : UH*Wft1  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 dc4XX5Z  
        GET 9     {+cx}`  
    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 ;`c:Law4  
        
        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。 yK"\~t[@X:  
    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。 fKFD>u 0%  
    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: L gX2KU"  
        
        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! %%n&z6w-  
    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。 87B$  
    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。 e 2N F.  
    fV7 k{dR  
        CHG !Sy9v  
        NOP ]j,o!|rx7  
        END 2B6u) 95  
        MSW 3AR'Zvn  
    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”。 R+He6c!?9  
        
        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。 @oj_E0i3  
        
        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。 n#WOIweInf  
        
        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 .,(x7?  
        
        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。 :jkPV%!~  
    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。 | B$JX'_  
    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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