切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1086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
    2176
    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
    W%0-SR  
    W!XFaA$  
    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。
    x9-K}s]%  
    z7HC6{g%X  
    /\ ~{  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 k(%RX _]C  
    q_cqjly<  
    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。 ;u}MG3Y8  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING <0v'IHlZ8  
    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。 P,I3E?! j  
    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 iO<O2A.F  
    (873:"(  
    &/=xtO/Z{  
    透镜阵列注意事项   8'`&f &  
    _or$^.='  
    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。 z-krL:A  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 #z~D1Zl  
    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。 gj6"U {D  
    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。 }Z0)FU +  
    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。 nez5z:7F  
    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。 [r^f5;Z  
    w$61+KHK  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: tet  
    光源波长0.405微米 O}#*U+j  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) >6jy d{  
    照亮区域直径为1.5mm 2S!=2u+7  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) ;#r tV;  
    透镜阵列为21*21
    假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
    mI0| lp 1$  
    对应镜头文件评论区留言获取
    {) Y &Vr5  
    k E6\G}zj  
    BtU,1`El5  
    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。 u"C`S<c  
    JhB{aW>  
    加入指令 IO v4Zx<)  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   b-~`A;pr  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 tkNuM0  
    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    
    >A2& Mjo  
    /91H! s  
    ]S;e#u{QE  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: b!7"drge:  
    对应宏文件评论区留言获取
    $JX_e  
    #i)h0ML/e  
    >OiC].1   
    在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 I>9rfmmTI  
    \ZCc~muR  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: v6oZD;;~  
    j}0*`[c  
    }=XL^a|V  
    XUW~8P  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 ;]<$p[m  
    对应宏文件评论区留言获取
    #;?z<  
    y}#bCRy~.A  
    nNBxT+3*i  
    优化宏: 9J2% 9,^  
    优化宏文件评论区留言获取
    IGv>0LOd@  
    运行宏文件,查看整体效果: .lTGFeJqZ4  
    对应宏文件评论区留言获取
    ?P"ht  
    y1k""75  
    积分效果比较理想。 WGp81DNS|  
    VZ_ 4B *D  
    Y*J`Wf(w  
    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: #c?\(qjWA  
    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。 wW!*"z  
    mE^6Zu  
    "%>/rh2Iq  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 $lV0TCgba8  
    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。 =( Gv_  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 RJBNY;0  
    [ 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
    1
    光券
    0
    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 #a}fI