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optics1210 2018-09-28 17:26

无热化红外望远镜:SYNOPSYS 光学设计软件

%oykcf,#  
在本课中,我们将研究随着温度的变化,中红外望远镜的图像会发生什么。 我们从下面的镜头开始。

/ci]}`'ws  
这是示例文件中的镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔以改善焦点。 以下是此示例的RLE文件:
i^Ut015q%  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE L-i>R:N4  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 3C>qh{z"  
    APS                1 ;]D(33) (  
    UNITS  MM Dma.r  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 iAO5"(>}?  
    MARGIN      1.270000 t@zdm y  
    BEVEL       0.254001 VAQ)Hc]  
    0 AIR &&8'0 .M{  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 #} ,x @]p  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 3-Bl  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 aC=['a>)  
    1 CTE    0.255000E-05 |(IO=V4P  
    1 GTB  U      'SILICON ' l)8&Ip  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 b}z`BRCc  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 (-yl|NFBw  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR n$+M%}/f  
    2 AIR q%3<Juq~$  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 T3J'fjY  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 {5Lj8 N5  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 gvavs+H%  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 wGKo.lt   
    3 CTE    0.550000E-05 f_mhD dq  
    3 GTB  U    'GE          '  .jg0a  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 eBr4O i  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 Se^^E.Z,W  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR s&PM,BFf  
    4 AIR 8QgA@y"  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 xN->cA$A  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 <-C!;Ce{  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 {")\0|2\x  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 5mB]N%rfW%  
    5 CTE    0.550000E-05 .-I|DVHe  
    5 GTB  U  'GE           ' rj] E@W  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 |hzT;  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000  !rL<5L  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR 3}Xc71|v  
    6 AIR ?bX  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 O12Q8Oj!0  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 -AD2I {C  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 .J.vC1 4gi  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 85Y|CN] vQ  
    7 CTE    0.255000E-05 *:"^[Ckc  
    7 GTB U       'SILICON        ' Y*YFB|f?  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 %e%7oqR?  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 (|h:h(C  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR v"lf-c  
    8 AIR 4jwu'7 Q  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 I."p  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR H[&@}v,L  
    9 AIR d "<F!?8  
    END
 @|A|  
*o?i:LE]  
让我们假设这个镜头必须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。现在的性能如何? 为了找到答案,我们运行THERM程序,首先测试是否存在所有必需的系数。
1 =GI&f2I  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST /XpSe<3  
MiGcA EF;  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES ]#eh&jw  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS wT_^'i*@I  
    SYNOPSYS AI>
6SEltm(  
[1Dm<G u@  
实际上,这个镜头从未为空气间隔分配系数。 我们用CHG文件解决了这个问题,分配铝型6061的系数:
"ED8z|]j  
    CHG wq0aF"k  
    ALPHA A6061 BSUPS+@+  
    END
s@@1 *VQ  
R{}qK r  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
R 1zC.m  
    HERM A|RR]CFJ  
    ATS 100 2 F8mC?fbK9  
    END
4br6$  
[#b2%G1  
这将镜头的副本放在多重结构2中,所有参数也都随着温度从默认的20到100度的变化而变化,这是ACON 2现在的样子
ej[Su  
有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么好处。 首先,单击按钮 在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮 ),然后单击PAD显示中的表面4。 我们怀疑以下空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化必须非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。
L]bVN)JU  
实际上,图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.7到65.577。 我们越来越近了。 现在我们必须找出一种方法,使元件3以那种方式随温度移动。 有时可行的一个技巧是设计具有外套管的单元,外套管从表面4向右延伸,经过下一个元件,然后使用内套管返回中途并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则元件3的净运动将小于全铝套管的净运动。 NB)t7/Us  
再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击Add Surface按钮 。现在点击表面4和5之间的透镜图中的轴。插入虚拟表面。
szq+@2:  
现在我们必须告诉程序,从5到6的膨胀系数与默认的铝不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件:
*8A6Q9YT  
    THERM W kkxU.xXE  
    COE 1 STYRENE *g7DPN$aQ  
    TCHANGE 1 *@M3p}',M  
    5 X0i3_RVa  
    ATS 100 2 @EZ>f5IO+  
    END
d<T%`:s<  
R } %8s*  
我们运行这个,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
bx;f`8SN  
    ACON 1 WmVVR>0V|  
    PANT _w u*M  
    VY  4  TH 1000 -1000 3wt  
    VY  5  TH 1000 -1000 sBjXE>_#)  
    END SGf9U^ds  
&YX6"S_B  
    AANT Rt4di^v  
    ACON 1 dr]&kqm  
    M  0  1  A  DELF 19I:%$U3  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 L|67f4  
zO.6WJ  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 MUwVG>b8J~  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 e-6(F4  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 TA;,>f*  
j%xBo:  
    ACON 2 9k `~x1Y)  
    M  0  1  A  DELF ^ KOzCLC  
*{[d%B<lp  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 {nRUH*(d9  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 otq,R6 ^  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 l,bZG3,6  
    END S aNN;X0  
0xP:9rm  
    SNAP `]>on`n?  
    SYNO  20  MULTI
2Ow<`[7  
`ue?Z%p|  
这将尝试在两个温度下保持系统聚焦并尝试同时保持图像质量。 我们运行这个,现在ACON 2中的镜头比以前更好:
yQ-hnlzn~  
有一些图像质量下降,但在合理范围内,焦点仍然在应该的地方,即使温度变化。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸到哪里以及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 cjT[P"5$  
一些评论是有条不紊的。我们已经为TH变量输入了清楚的限制,因为程序不会让正TH变为负数。为了保持放大率不变,我们为主光线的YA添加了一个目标。 (有些变化可能会改变这种情况,我们必须小心。)我们还没有实现这些选项来解释是将镜头放在元件的左边还是右边,因为对于此示例,扩展被默认应用于正确的地方。是的,有时不受温度影响确实更复杂,您可以参考用户手册,以获得有关此强大功能可用于更艰难任务的选项的完整说明。
详情请咨询:sales@asdoptics.com      027-87582688
Wem?{kx0  
Bbs 0v6&,  

optics1210 2019-01-16 23:05
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