切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 761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
    932
    光币
    2171
    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
    Ex@#!fz{%  
    +mF}j=k  
    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。
    o'H$g%  
    tX)]ZuEi$  
    Z?v9ub~%  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 YY]LK%-  
    6qH o$#iT  
    所有可以在SYNOPSYS中定义的表面形状也可以被定义为相同的小透镜阵列。例如,这种元件在成型的塑料板中经常使用。当表面被赋予了想要的形状,只需用输入(在RLE或CHG文件中)声明它是一个数组ARRAY即可。 kxf'_Nzy  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING +;*])N%q  
    SN为表面编号,NX/NYARRAY为X和Y方向的镜头数。X/YSPACING为X/Y方向的阵列间隔。 "%}PVO!  
    例如,要在表面2上以3乘3的网格创建一个相同的小透镜阵列,小透镜之间的距离为0.1,可以输入:2  ARRAY  3  3  .1  .1 k+s<;{  
    @${!C\([1  
    e7hPIG  
    透镜阵列注意事项   TmQ2;3%  
    LW2Sko?Yo  
    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。 xJO[pT v  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 :X ;8$.z  
    3. 不能在阵列上设置任何倾斜、偏心、局部或全局的坐标。光线追迹会根据需要自动计算出一个临时的偏心,以便将每条光线放在最近的透镜单元上的正确位置,这将与上述所有选项相冲突。如果你需要用这些选项来定位阵列,请在阵列之前使用虚拟表面。阵列后面的标面可以随意指定。 _xmM~q[c7p  
    4. 为了正确显示阵列这个元件,另一边应该被分配一个与阵列相同的CAO或RAO孔径。如果另一边也涉及到小镜片,那么这一边也必须被声明为阵列:该指定适用于单个表面,而不是元件,因此两边都必须被定义为阵列。 }4bwLO  
    5.不要在阵列后面的任何地方放置一个真实光阑。在这种情况下,通常没有一个唯一的主光线,而且光瞳搜索很可能不会收敛到想要的结果。 _ROe!w  1  
    6. 所有的输入参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。 `NGCUGQ_7  
    sAnH\AFm  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: *qq%)7  
    光源波长0.405微米 KUly"B  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) ^U`[P@T  
    照亮区域直径为1.5mm 8:0l5cZE  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) !\"C<*5  
    透镜阵列为21*21
    假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
    *1elUI2Rg  
    对应镜头文件评论区留言获取
    [IHT)%>E8&  
    pf2$%lE  
    1"!<e$&$X  
    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。 ?.,cWKGQ}  
    Fa>Y]Y0r  
    加入指令 sN;U,{  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   +$v$P!),  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 6aj)Fe'2  
    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    
    MKQa&Dvw  
    }>p)|Y T"/  
    \x|(`;{  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: 3J [P(G>Q  
    对应宏文件评论区留言获取
    Z 4t9q`}h  
    "+)ey> _  
    s2d;601*b  
    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。 YjsaTdZ!&  
    -gC=%0sp\  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: @9QHv  
    1`h`-dqr#  
    .oSKSld  
    3[8'pQ!&  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 !'PPj_Hp]  
    对应宏文件评论区留言获取
    |1t30_ /gS  
    sG^b_3o)A  
    S&]JY  
    优化宏: c| p eRO.  
    优化宏文件评论区留言获取
    m_St"`6 .  
    运行宏文件,查看整体效果: j)J4[j  
    对应宏文件评论区留言获取
    ; /EH@V|  
    E8?Q>%_  
    积分效果比较理想。 @gTpiV2  
    .$?s :t  
    43 |zjE  
    照明模式查看,运行一个宏命令,如下图,查看照明模式的结果: fT 8"1f|w  
    用一百万条光线追迹,探测器分辨率为100,最终积分结果的分布和均匀度都还可以。 f\|33)k  
    VJ1si0vWtq  
    .Sb|+[{  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 xat)9Yb}0  
    用YA去控制每个复眼单元上下位置的光线聚集到固定的位置。 i 5-V$Qh  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 wd1*wt  
    [ 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 }3N8EmS