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    [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]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-30
    复眼透镜匀光原理
    [_CIN  
    [9*+s  
    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。
    *\-6p0~A  
    8BBuYY {  
    vr2tMD  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 lP0'Zg(  
    yA =#Ji  
    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。 1XL^Zhr  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING  ig jr=e  
    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。 E ekX|*  
    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 T[q2quXgk  
    E%2]c?N5  
    r m\]  
    透镜阵列注意事项   8+^q9rLii  
    K#tT \  
    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。 1H{J T op  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 G[@RZ~o4  
    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。 h b_"E, `F  
    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。 ]]V|[g&aJ  
    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。 (gQP_Oa(  
    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。 3c}@_Yn  
    3fM8W> *7  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: WB K6Ug  
    光源波长0.405微米 T]HeS(  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) [+ K jun_  
    照亮区域直径为1.5mm DS%~'S  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) Q V)>+6\  
    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
    _(l?gj  
    对应镜头文件评论区留言获取
    :m]H?vq] \  
    kOdXbw9v  
    SMoJKr(:w#  
    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。 ti'B}bH>'  
    G!dx)v  
    加入指令 `%;Hj _X}  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000    |W_;L6)  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 *,& 2?E8  
    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    
    d^MRu#]  
    `>)[UG!:|  
    O,6Wdw3+-3  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: }`cf3'rdk  
    对应宏文件评论区留言获取
    d|?Xo\+  
    aD]! eP/)  
    6_,JW{#"  
    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。 TyDh\f!w  
    m8@&-,T   
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: DA1?M'N  
    Nv=78O1  
    <d @9[]  
    t0+i ]lr  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 pO_IUkt  
    对应宏文件评论区留言获取
     />Q}0H g  
    ],_+J *  
    yQuL[#p  
    优化宏: tI1OmhNN  
    优化宏文件评论区留言获取
    w lH\w?  
    运行宏文件,查看整体效果: ia7<AwV  
    对应宏文件评论区留言获取
    V"m S$MN  
    h%:rJ_#Zl  
    积分效果比较理想。 2 /FQ;<L  
    s bj/d~$N  
    I]^>>>p$  
    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: ,$0-I@*V  
    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。 @^xtxtjzux  
    &'SD1m1P  
    0^lWy+  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 Pg%9hejf3  
    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。 &^r>Q`u  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 H_X^)\oJ  
    [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]
     
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    离线leehp
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 Z!)~?<gcq: