切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 685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
    /i$ mIj`  
    Z&%#,0>]  
    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。
    'H2TwSbIXI  
    C`3}7qi|C  
    {Q[{H'Oa  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 u=feR0|8  
    a3 <D1"  
    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。  4G&E?  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING 5C/W_H+9iK  
    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。 {[PoLOCI  
    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 OS6 l*S('  
    [y| "iSD  
    [Z|R-{"  
    透镜阵列注意事项   KFdTw{GlJ7  
    C)`k{(-{  
    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。 c4oQ4  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 gmy$_4+6o  
    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。 u~\u8X3  
    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。 d6-a\]gF  
    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。 (,`ypD+3q  
    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。 ["4h%{.  
    s_ -G`xT>{  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: <<gk< _7`  
    光源波长0.405微米 W F<`CQg[  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) ^$SI5WK&)  
    照亮区域直径为1.5mm M ()&GlNs  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) 7y:%^sl  
    透镜阵列为21*21
    假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
    ~U#afGH$  
    对应镜头文件评论区留言获取
    *{8K b>D  
    tgH@|Kg  
    9S@PY_ms  
    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。 ulV)X/]1  
    x):cirwkl  
    加入指令 jKZJ0`06q  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   uPc}a3'?  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 r7/y'Y]O  
    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    
    9nlfb~ F~P  
    abkl)X>k  
    e.jrX;;$!&  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: Mib(J+Il  
    对应宏文件评论区留言获取
    bl NJ  
    ]7n+|@3x  
    Bs(\e^}  
    在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 xal+ buOiP  
    eWSA  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: Ehu^_HZ  
    fOCLN$x^  
    f4)fa yAVp  
    ya3A^&:  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 H=[eO  
    对应宏文件评论区留言获取
    w~hO)1c],:  
    FjqoO.  
    #L5H-6nz  
    优化宏: x zu)``?  
    优化宏文件评论区留言获取
    Z`<S_PPz  
    运行宏文件,查看整体效果: Y%y=  
    对应宏文件评论区留言获取
    Ac}+U q  
    p'fq&a+  
    积分效果比较理想。 `"zXf-qeE  
    ^WQ.' G5Q  
    3maiBAOKz  
    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: hdt;_qa   
    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。 @ofivCc<%  
    A@xa$!4}  
    L,c@Z@  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 S[(Tpk2_  
    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。 U;u@\E@2  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 UZ7Zzc#g  
    [ 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 Kab"r_'