切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 694阅读
    • 1回复

    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程八十:复眼匀光系统设计 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线小火龙果
     
    发帖
    930
    光币
    2161
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-30
    复眼透镜匀光原理
    + <c^=&7Lq  
    Y:ldR  
    把原本可能不均匀的准直光斑经过小透镜分割之后,再由积分透镜叠加到照射面上。
    pr,p=4m{\  
    3u>8\|8wz  
    ~dHM4lGY  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 FA90`VOWYU  
    fn CItK~y  
    所有可以在SYNOPSYS中定义的表面形状也可以被定义为相同的小透镜阵列。例如,这种元件在成型的塑料板中经常使用。当表面被赋予了想要的形状,只需用输入(在RLE或CHG文件中)声明它是一个数组ARRAY即可。 39 Y(!q  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING 8wH.et25k  
    SN为表面编号,NX/NYARRAY为X和Y方向的镜头数。X/YSPACING为X/Y方向的阵列间隔。 /Jf~25F  
    例如,要在表面2上以3乘3的网格创建一个相同的小透镜阵列,小透镜之间的距离为0.1,可以输入:2  ARRAY  3  3  .1  .1 i{^Z1;Yl  
    <P%}|@  
    Q/I)V2a1i  
    透镜阵列注意事项   QFPfIb/  
    QMo}W{D  
    1. 需要一个自定义输入的圆形孔径或矩形孔径,以定义镜头阵列的总尺寸。这个孔径可以是倾斜偏心的。如果没有输入,程序将创建一个RAO矩形孔径,它将包括整个阵列。注意,这里的孔径适用于整个阵列,而不是个别的小镜头。 qP!P +'B  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 %b?$@H-Re  
    3. 不能在阵列上设置任何倾斜、偏心、局部或全局的坐标。光线追迹会根据需要自动计算出一个临时的偏心,以便将每条光线放在最近的透镜单元上的正确位置,这将与上述所有选项相冲突。如果你需要用这些选项来定位阵列,请在阵列之前使用虚拟表面。阵列后面的标面可以随意指定。 3ew8m}A{O  
    4. 为了正确显示阵列这个元件,另一边应该被分配一个与阵列相同的CAO或RAO孔径。如果另一边也涉及到小镜片,那么这一边也必须被声明为阵列:该指定适用于单个表面,而不是元件,因此两边都必须被定义为阵列。 @^ ik[9^H  
    5.不要在阵列后面的任何地方放置一个真实光阑。在这种情况下,通常没有一个唯一的主光线,而且光瞳搜索很可能不会收敛到想要的结果。 I1U7.CT  
    6. 所有的输入参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。 qP*}.Sqk7  
    2eQdQwX  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: .7ayQp  
    光源波长0.405微米 Lh$dzHq  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) .r+hERcB  
    照亮区域直径为1.5mm G+*cpn  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) 02AI%OOH  
    透镜阵列为21*21
    假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
    8 iC:xcN3  
    对应镜头文件评论区留言获取
    f]8I64  
    4y}"Hy  
    MVCl.o  
    透镜的厚度用YMT求解计算近轴焦点,透镜后表面的曲率半径拾取前表面的负号。 E{Pgf8  
    )<4_:  
    加入指令 L3(^{W]|  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   Aw!gSf)  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 V_U'P>_I  
    把表面1和2补充为21*21的阵列,并且调整物方参数,扩大孔径等等。
    对应镜头文件评论区留言获取    
    K,xW6DiH  
    4YU/uQm  
    k /EDc533d  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: \'?#i @O  
    对应宏文件评论区留言获取
    bzmr"/#D3  
    ;/AG@$)  
    &B{8uge1  
    在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 ;SKh   
    YJ7V`N p  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: MN= sIP,zk  
    &[|VZ[  
    $<?X7n^  
    pF=g||gS  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 I12KT~z<r  
    对应宏文件评论区留言获取
    ZX`J8lZP  
    jkrx]`A{~  
    @u4=e4eF`  
    优化宏: 6DSH`-;  
    优化宏文件评论区留言获取
    S9Y[4*//  
    运行宏文件,查看整体效果: bNzqls$  
    对应宏文件评论区留言获取
    eTE2J~\  
    y)J(K*x/$  
    积分效果比较理想。 ]Nk!4"  
    17UK1Jx,  
    3=4SGt5m  
    照明模式查看,运行一个宏命令,如下图,查看照明模式的结果: %EbiMo ]3B  
    用一百万条光线追迹,探测器分辨率为100,最终积分结果的分布和均匀度都还可以。 h%#_~IA:|  
    Db03Nk>#  
    l`n5~Fs  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 udqge?Tz  
    用YA去控制每个复眼单元上下位置的光线聚集到固定的位置。 Fb Sa~uN  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 \MYU<6{u  
    [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]
     
    分享到
    离线leehp
    发帖
    5
    光币
    2
    光券
    0
    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 hH4o;0rqJ