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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

\w^U<_zq  
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。

~`T(mh',  
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:
f*W<N06EZ  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE )3h=V^rm  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 1ReO.Dd`R  
    APS                1 [5a`$yaQ  
    UNITS  MM WZ6!VE {  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 hkHMBsNi  
    MARGIN      1.270000 wC@4`h\U  
    BEVEL       0.254001 c{|soc[#  
    0 AIR  <gf:QX!  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 F~W*"i+EZ  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 a(d'iAU8^  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 <MT_zET  
    1 CTE    0.255000E-05  EvTdwX.H  
    1 GTB  U      'SILICON '  fJc,KZy  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 s67$tlV  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 A){kitx-i)  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR 5T8X2fS:  
    2 AIR @_1$ <8  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 ;\4}Hcg  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 CM9+h;Zm  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 )c]GgPH  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 +Nc|cj  
    3 CTE    0.550000E-05 <JF78MD\  
    3 GTB  U    'GE          ' *7BY$q  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 `!!A;G7Qg  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 cl:*Q{(Cjk  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR wqA5GK>m2  
    4 AIR 5!tmG- 'b  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 W%0-SR  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 W!XFaA$  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 wnt^WW=a[  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 n9cWvy&f  
    5 CTE    0.550000E-05 ;PG'em  
    5 GTB  U  'GE           ' N;r,B  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 rLh490@  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 OSfwA&  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR E<-}Jc1  
    6 AIR /~g M,*  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 6Oo'&3@  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 (873:"(  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 iLv"ZqGrw  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 RD{jYr;  
    7 CTE    0.255000E-05 % fA0XRM  
    7 GTB U       'SILICON        ' _or$^.='  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 /R9>\}.y J  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 Oo rH  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR bTHJbpt*-  
    8 AIR -W+dsZ Sv8  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 K8284A8v  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR O}IS{/^7  
    9 AIR Y$oBsg\v  
    END
zx=A3I%7 A  
2R<1  ^  
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。
A{&Etu(K  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST ,Z MYCl]  
-bo0!@MK  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES \Cx3^ i X  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS &W.tjqmw  
    SYNOPSYS AI>
kIXLB!L2b^  
-pg7>vOq  
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:
`I6)e{5t  
    CHG B: {bmvy  
    ALPHA A6061 2<u vz<B  
    END
Lc<Gn y^  
r8Gq\ ^  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
='soSnT  
    HERM pC#Z]_k  
    ATS 100 2 Z [68ji]  
    END
60X B  
[0)iY%^  
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
#H7(dT  
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。
:Tj,;0#/  
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。 ;YK^&!N  
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。
$t}L|"=8X  
现在我们必须告诉程序,从5到6的膨胀系数与默认的铝不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件:
NbkWy  
    THERM DrMcE31  
    COE 1 STYRENE T3M 4r|  
    TCHANGE 1 @jwUH8g1  
    5 (qohb0  
    ATS 100 2 tb0s+rb  
    END
.0\Wu+  
k`\DC\0RG  
我们运行这个,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
9dKrE_zK:  
    ACON 1 {H"gp?Z-  
    PANT d&R/fIm  
    VY  4  TH 1000 -1000 ^IQC:2 1  
    VY  5  TH 1000 -1000 vcV=9q8P1  
    END 1*>a  
nSd?P'PFg  
    AANT To=1B`@-  
    ACON 1 Zu~ #d)l3N  
    M  0  1  A  DELF !t;$n!7<  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 kw=+"U   
QdDdrR^&  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 m[Zz(tL  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5  $7|0{Dw  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 }\l5|Ft[!  
N'2u`br4KP  
    ACON 2 8a-[Q  
    M  0  1  A  DELF ,`-6!|:  
/*D]4AK  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 8?I(wn  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 3n6_yK+D  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 =;@5Ue J  
    END  299; N  
Gi;e Drgj~  
    SNAP _Vp9Y:mX2  
    SYNO  20  MULTI
V=E9*$b]  
}.` ycLW'  
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:
 /H!I90  
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。 K6|*-Wo.  
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
9LCV"xgX  
CE*@CkC0z  

optics1210 2019-01-16 23:05
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