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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 (I$hw"%&  
    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。) )Ii=8etdv  
    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。 v,jU9D \  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) Z]tz<YSkG  
    P.o W#Je  
        TIME Y3[@(  
        CORE 12 Oe$C5KA>LW  
        OFF 1 99 4t":WutC  
        DSEARCH 5 QUIET 4T:ZEvdzf  
        SYSTEM du !.j  
        ID EYEPIECE EXAMPLE jAu/] HZx  
        OBD 1.0E9 45 1.27 MYjCxy-;A  
        UNI MM 7P  
        WAVL CDF IY'S<)vOY  
        WAP 1 tm$3ZzP4  
        END !Ej<J&e  
         YW*ti|u|w  
        GOALS y3x_B@}BY  
        ELEMENTS 9 99`xY$  
        TOTL 200 .01 t?\osPL  
        BACK 0 0 @c.pOX[]m,  
        FNUM 7.0 10 MStaP;|  
        ASTART 5 C<3An_Dy  
        THSTART 5 m`/OO;/;  
        RSTART 100 D3]_AS&\  
        RT 0.25 'G&w[8mqY  
        NPASS 80 d$!ibL#o  
        ANNEAL 100 10 Q 100 YJ6Xq||_  
        SNAP 10 Cd4G&(=  
        TOPD (j(6%U  
        STOP FIRST         [Mx+t3M  
        STOP FREE 7*sB"_U2  
        QUICK 50 100 l{<@[foc  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     ;yr 'K  
        FWT 3 1 1 1 1 1 JH 8^ZP:d'  
        END ujaaO6oZ7  
         E11"uWk`  
        SPECIAL AANT NOvN8.K%  
        ACA 50 1 1 dP82bk/e  
        ADT 10 .1 10 B{44|aq1|  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     gD-<^Q-  
        M -.008 10 A P HH 1         dI`b AP;\  
        M -.004 10 A P HH .5     WkT4&|POJ  
        M -.0064 10 A P HH .8 =7a9~&|  
        M 0 1 A P YA 1         ]\{EUx9  
        S GIHT DUaj]V{_^  
        END -0Ps. B  
        GO ?Pa5skqR  
        TIME 2vynz,^ET  
    )gZ yW  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 uKK+V6}!kj  
        
        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。 ct`89~"  
        
        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。 Ls( &.  
         J=  T!  
        PANT b^0=X!bg  
        VY 0 YP1 d+8Sypv^4*  
        VLIST RD ALL 8/k* "^3  
        VLIST TH ALL m}rUc29cS,  
        VLIST GLM ALL |(]XZ!{  
        END lwSA!W  
        AANT P yTv#T(of  
        AEC HUZI7rC[=)  
        ACC $%ps:ui~X  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM )KG.:BO<  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 vLq_l4l  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 @PutUYz  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 :M3Fq@w=  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 (m13 ong  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 #>}cuC@  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 Tv!zqx#E  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 >o.4sN@  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 .^eajb`:  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 nGq{+ G  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 F8nR.|  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 Lc=t,=OhGe  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 `Ps&N^[  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL #mFIZMTRd  
        ACA 50 1 1 fC&hi6  
        ADT 10 .1 10 K9]L>Wj  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 X3@Uih}|  
        M -.008 10 A P HH 1   .r 4 *?>  
        M -.004 10 A P HH .5 ka0MuQ M  
        M -.0064 10 A P HH .8 y2KR^/LN|Y  
        M 0 1 A P YA 1   4S5U|n  
        S GIHT Pd)mLs Jg  
        END A{MMY{K3  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     ZwM(H[iqL  
        SYNOPSYS   80 HQX.oW  
    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: ~ 6DaM!  
        
        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。     4}`z^P<C  
    准备一个新的MACro 如下: 50 8v:?^'  
    L xP%o  
        STO 9 7v't# =  
        CHG {\hjKP  
        NOP h/k00hD60  
        18 TH 2000 sFt"2TVr3  
        19 YMT W[/Txc0$  
        20 3N257]  
        END lha)4d  
        STEPS = 100 \xG_q>1_  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 TophV}@B`  
        GET 9     Ym%XCl  
    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 TXdo,DPv7  
        
        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。 z9Z4MXl  
    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。 T5|e\<l  
    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: MQ#k`b#()  
        
        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! |yS  %  
    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。 T[Lz4;TRk5  
    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。 'h R0JXy  
    F_G .$a Cc  
        CHG (1 (~r"4I  
        NOP Hsn'"  
        END Wn2'uZ5If  
        MSW bb  M^J  
    当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 sKCYGt$  
        
        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。 8yk7d76Y  
        
        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。 t'1g+g  
        
        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 _iu~vU)r  
        
        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。 't6l@ _x  
    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。 zzK<>@c  
    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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