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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

EQvZ(-_;4  
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。

M,R**z  
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:
)/Mk\``j  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE 5i eF8F%  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 -Z<V? SFOK  
    APS                1 3m]8>1e1"  
    UNITS  MM *@-a{T}  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 # VAL\Z  
    MARGIN      1.270000 DQ{"6-  
    BEVEL       0.254001 i\yp(tE%^  
    0 AIR TEEt]R-y  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 xfFsW^w  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 so]p1@K  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 Lt?k$U{qe)  
    1 CTE    0.255000E-05 9u^yEqG`  
    1 GTB  U      'SILICON ' !=B=1th4  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 7FYq6wi  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 ZR |n\.  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR /f Ui2[y  
    2 AIR ?Dn 6  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 )N}.n2Y8W  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 )"sJaHx<  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 Y2&hf6BE  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 p8bAz  
    3 CTE    0.550000E-05 $Ao iH{f  
    3 GTB  U    'GE          ' 11Y4oS  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 hha!uD~(  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 yq]/r=e!k  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR RGC DC*\  
    4 AIR U_oei3QP  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 mgL{t"$c  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 hI}rW^o^  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 F*{1, gb  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 8;+dlWp  
    5 CTE    0.550000E-05 z.6I6IfL\L  
    5 GTB  U  'GE           ' E!]d?t3b  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 o7^u@*"F  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 .'Rz tBv  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR +T*]!9%<`:  
    6 AIR &$<7]a\dM  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 UkzLUok]U  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 _2p D  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 #Ab,h#f*7  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 I5H#]U  
    7 CTE    0.255000E-05 96 P3B}Dk  
    7 GTB U       'SILICON        ' hutdw>  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 %YV3-W8S0  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 nZP%Z=p7  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR <v+M~"%V  
    8 AIR -xMM}r y  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 r6 :c<p[c  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR A>Y!d9]ti  
    9 AIR DFN  
    END
o)SA^5  
?I}0[+)V  
让我们假设这个镜头必须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。现在的性能如何? 为了找到答案,我们运行THERM程序,首先测试是否存在所有必需的系数。
{ cMf_qQ  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST #1VejeTi  
r3mQoTvnv  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES O od?ifA  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS h$#zuqm  
    SYNOPSYS AI>
qytH<UB  
,?(IRiq%  
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:
NI)q<@ju  
    CHG u .R   
    ALPHA A6061 8Ssk>M*  
    END
e}bY 9  
o:nh3K/YJ  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
n^:Wc[[m  
    HERM <F#/wU^9  
    ATS 100 2 ~ s# !\Ye  
    END
"u.4@^+i  
0\a;} S'g#  
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
F%F:Gr/  
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。
:^ *9E b  
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。 +~cW0z  
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。
QJKVNOo  
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:
wML5T+  
    THERM ^Z~'>J  
    COE 1 STYRENE WlfS|/\%V^  
    TCHANGE 1 ]id5jVY  
    5 }Pf7YuUZZ  
    ATS 100 2 69K*]s  
    END
.>bvI1  
:"e,& %  
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:
=h/0k y  
    ACON 1 jm$v0=W9#  
    PANT '@ C\,E  
    VY  4  TH 1000 -1000 L.1pO2zPe  
    VY  5  TH 1000 -1000 f[$9k}.  
    END j_Z"=  
b*@y/ e\u`  
    AANT Ow7}&\;^-  
    ACON 1 wU= @,K  
    M  0  1  A  DELF q9mYhT/Im  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 km+}./@  
vJE>H4qPmD  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 <+2M,fq+  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 8E9W\@\  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 is,r:  
5Zdxn>  
    ACON 2 Tl ?]K  
    M  0  1  A  DELF SpG^kI #  
;q6FdS  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 I%q&4L7pj  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 cr_Q,*  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 -A A='s  
    END MX.=k>  
/92m5p  
    SNAP B U^3Ux$  
    SYNO  20  MULTI
TtaVvaz~>  
V/jEMJNks  
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:
K[( h2&  
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。 3#@ETt0X(  
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
RO1xcCp  
(!^(74  

optics1210 2019-01-16 23:05
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