无热化红外望远镜:SYNOPSYS 光学设计软件
C^po*(W6 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。 o3hsPzOQx 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: H\f.a R= ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVE \advFKN WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 dpO ZqhRs. APS 1 29?{QJb UNITS MM iBy:HH OBB 0.000000 3.00000 30.00000 0.00000 0.00000 0.00000 30.00000
Tsez&R$k MARGIN 1.270000 "%aJ'l2 BEVEL 0.254001 k,xY\r$ 0 AIR !\a'GO[ 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 Cwxy~.mI 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 Tn+6:<OFdO 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 :QnN7&j|(w 1 CTE 0.255000E-05 TR8<= 1 GTB U 'SILICON ' 6xs_@Vk|d 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 `e
t0i. 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 lPh>8:qFM 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR i6)$pARp 2 AIR D>u1ngu 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 'IweN 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 l@FPTHq 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 'H<0:bQ=I 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 k0{5)Su"xr 3 CTE 0.550000E-05 5-Vdq 3 GTB U 'GE ' Y!LcS48X 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 -X ~VXeg 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 (~Pb,Q 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR /jQW4eW0 4 AIR W6t"n_%?" 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 Kb~s'cTxIO 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 )+c4n] 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 33lD`4i+ 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 >A#wvQl7 5 CTE 0.550000E-05 sO~:e?F 5 GTB U 'GE ' +53 Tf 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 #`5{?2gS9 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 T|NNd1> 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR >|L,9lR_b 6 AIR cB
U,! 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 d]0.6T1[K 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000
h&\%~LO. 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 P SDzs\s 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 .'C$w1[w 7 CTE 0.255000E-05 7@u0;5p| 7 GTB U 'SILICON ' O1pBr=+j+{ 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 pOlo_na}[ 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 P 8DY*B k 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR 0 !yvcviw 8 AIR Qi',[Xmf 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 #(C2KRRiA 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR ~d :Z|8 9 AIR > $0eRVL END 6CBk,2DswI <JE-#i 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。 77- Jx`C SYNOPSYS AI>THERM TEST $:kG>R@\t [6Y6{.%~ WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES $}0q=Lg%wv ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS rr fL[ SYNOPSYS AI> [Q&{#%M |Ui1Mm 实际上,这个镜头从未为空气间隔分配系数。 我们用CHG文件解决了这个问题,分配铝型6061的系数: CZ*c["x2 CHG 6/@"K
HHVe ALPHA A6061 bE
_=L=NG END jA R@?X 8 munw 现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro: OI"vC1.5 HERM <:)T7yVq ATS 100 2 pIdJ+gu(s END @BWroNg{ A2VN%dB 这将镜头的副本放在多重结构2中,所有参数也都随着温度从默认的20到100度的变化而变化,这是ACON 2现在的样子 +v:t 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么好处。 首先,单击按钮 在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮 ),然后单击PAD显示中的表面4。 我们怀疑以下空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化必须非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 K*Y.mM) 实际上,图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.7到65.577。 我们越来越近了。 现在我们必须找出一种方法,使元件3以那种方式随温度移动。 有时可行的一个技巧是设计具有外套管的单元,外套管从表面4向右延伸,经过下一个元件,然后使用内套管返回中途并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则元件3的净运动将小于全铝套管的净运动。 ,@ A1eX} 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击Add Surface按钮 。现在点击表面4和5之间的透镜图中的轴。插入虚拟表面。 lj$\2B 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: uj|{TV>v9 THERM 1UX"iOx( COE 1 STYRENE y#8|
@? TCHANGE 1 [uP_F,Y/ 5 |LA./%U ATS 100 2 ~TCz1UWV END `2\vDy1,j }Z*@EWc> 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: zRPXmu{t ACON 1 MVU5+wX PANT i8pM,Ppi~ VY 4 TH 1000 -1000 1a4HThDXP VY 5 TH 1000 -1000 vt}+d
StUm END Reca5r1O j(mbUB* AANT @ROMHMd} ACON 1 $wUFHEl M 0 1 A DELF MkZm
=Sf M 8.103249 1 A P YA 1 Cw]&B y&Sl#IQ L GSO 0.5 5.332000 3 M 0 p%~#~5t, GNO 0.5 1 3 M 0.5 F2!C^r,~L GNO 0.5 1 3 M 1.0 P3se"pP )p'ZSXb ACON 2 _2+}_ >d M 0 1 A DELF V.5gxr3QqW AFO g*{1 GSO 0.5 5.332000 3 M 0 x'_I{$C& GNO 0.5 1 3 M 0.5 &1Dq3%$c GNO 0.5 1 3 M 1.0 "']I. END Lbk?( TL _cdrz)T SNAP `oP :F[B SYNO 20 MULTI =4cK9ac 'EoJo9p6} 这将尝试在两个温度下保持系统聚焦并尝试同时保持图像质量。 我们运行这个,现在ACON 2中的镜头比以前更好: WGFp<R 有一些图像质量下降,但在合理范围内,焦点仍然在应该的地方,即使温度变化。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸到哪里以及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 =?>f[J5 一些评论是有条不紊的。我们已经为TH变量输入了清楚的限制,因为程序不会让正TH变为负数。为了保持放大率不变,我们为主光线的YA添加了一个目标。 (有些变化可能会改变这种情况,我们必须小心。)我们还没有实现这些选项来解释是将镜头放在元件的左边还是右边,因为对于此示例,扩展被默认应用于正确的地方。是的,有时不受温度影响确实更复杂,您可以参考用户手册,以获得有关此强大功能可用于更艰难任务的选项的完整说明。 x>vC;E${" t98t&YUpm
|