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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

1mA)=hu  
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。

/?2yo{F g  
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:
?86h:9  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE gU+BRTZ&x  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 {"4t`dM  
    APS                1 * Q51'?y  
    UNITS  MM MV=.(Zs  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 t*Lo;]P  
    MARGIN      1.270000 ?e&CbVc4  
    BEVEL       0.254001 oJXZ}>>iT  
    0 AIR x1A^QIuxO  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 'fK_J}+P  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 |a^ydwb  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 b/ZX}<s(1=  
    1 CTE    0.255000E-05 2LD4f[a;  
    1 GTB  U      'SILICON ' i.K}(bo;b  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 dqd Qt_  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 /[{?zS{  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR zhYE#hv2  
    2 AIR -pX/Tt6  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 nC>#@*+jK  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 4.??U!r>KI  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 P[gk9{sv  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 TD\QX2m  
    3 CTE    0.550000E-05 mHw1n=B  
    3 GTB  U    'GE          ' .@=d I  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 [C7:Yg7  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 h"ZF,g;a  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR :q6hT<f;  
    4 AIR }8x[  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 EHo"y.ODg  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 o"'VI4  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 D8Ni=.ALL  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 *OsXjL`f  
    5 CTE    0.550000E-05 *?\2Ohp  
    5 GTB  U  'GE           ' u45e>F=  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 p4aM`PW8>=  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 fI}-?@  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR JziMjR  
    6 AIR C'zMOR6c  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 N#ex2c  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 z!RA=]3h  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 Txp~&a03  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 "gK2!N|#  
    7 CTE    0.255000E-05  hi.{  
    7 GTB U       'SILICON        ' 3c-ve$8u~  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 XtQ3$0{*%  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 e@ F& /c  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR nz>A\H  
    8 AIR BDB-OJ  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 ",~3&wx  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR (<8T*Xo  
    9 AIR 4H\O&pSS  
    END
-B`;Sx  
xnh%nv<v{  
让我们假设这个镜头必须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。现在的性能如何? 为了找到答案,我们运行THERM程序,首先测试是否存在所有必需的系数。
*23  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST #!, xjd  
QP\vN|r  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES 9N'$Y*. d<  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS x`B :M7+\  
    SYNOPSYS AI>
Tri.>@-u  
%lV>Nc|iz=  
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:
]JhtO{  
    CHG U*6-Y%7  
    ALPHA A6061 1noFXzeU3  
    END
4)XN1r:  
=Oo*7|Z  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
LO` (V  
    HERM ;$|+H"g|  
    ATS 100 2 tQwbIX-7/  
    END
qBCZ)JEN#U  
[r]USCq  
这将镜头的副本放在多重结构2中,所有参数也都随着温度从默认的20到100度的变化而变化,这是ACON 2现在的样子
+mF}j=k  
有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么好处。 首先,单击按钮 在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮 ),然后单击PAD显示中的表面4。 我们怀疑以下空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化必须非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。
o'H$g%  
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。 Gjv'$O2_  
再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击Add Surface按钮 。现在点击表面4和5之间的透镜图中的轴。插入虚拟表面。
Z?v9ub~%  
现在我们必须告诉程序,从5到6的膨胀系数与默认的铝不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件:
^[ id8  
    THERM ]v9<^!  
    COE 1 STYRENE Zr$PSp}  
    TCHANGE 1 "bw4 {pa+  
    5 ,'ndQ{\9  
    ATS 100 2 N%Lh_2EzqV  
    END
M5%xp.B  
wvUph[j}J  
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:
c)Y I3G$  
    ACON 1 | C2k(  
    PANT g5T~%t5lo  
    VY  4  TH 1000 -1000 2b3*zB*@V  
    VY  5  TH 1000 -1000 hW|t~|j#_  
    END !Noabt  
g[eI-J+F  
    AANT D/{-  
    ACON 1 g@1MIm c'!  
    M  0  1  A  DELF moc_}(  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 ?=PQQx2_*u  
:b.#h7Qt<  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 wef QmRK  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 K IqF"5  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 bBDgyFSI <  
uF< F4m;  
    ACON 2 f|b|\/.=  
    M  0  1  A  DELF E^|b3G6T  
7p~@S4  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 .Q?AzU,2D  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 ]cA){^.Jz  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 sA` bPhk  
    END Q2Q`g`*O:  
ls/:/x(5d  
    SNAP ;JAe=wt^'I  
    SYNO  20  MULTI
=Qz 8"rt#  
0|NbU  
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:
p?d Ma_ g  
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。 |5Z@7  
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
uQ&xoDCB  
!E$S&zVMQ  

optics1210 2019-01-16 23:05
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