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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

0h#M)Ft  
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。

Xhi?b|  
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:
9[D7N  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE wNZ7(W.U  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 M6iKl  
    APS                1  6qlr+f  
    UNITS  MM GHY>DrXO1u  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 ;>N ~ ,Q  
    MARGIN      1.270000 =HHg:"  
    BEVEL       0.254001 -cgukl4Va  
    0 AIR _3a 5/IZ  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 k 9rnT)YU  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376  ZsZ1  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 d}_c (  
    1 CTE    0.255000E-05 @_3$(*n$~  
    1 GTB  U      'SILICON ' ^q\zC%.  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 DlI5} Jh  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 Hea<!zPH  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR JuSS5_&  
    2 AIR ;kBies>V  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 N/BU%c ph+  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 *.g?y6d  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 Z > =Y  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 Sj?sw]3  
    3 CTE    0.550000E-05 G>QTPXcD  
    3 GTB  U    'GE          ' B:cOcd?p  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 1#"Q' ,7  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 ~py0Vx,F  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR %<yM=1~>  
    4 AIR ,np`:fBMy  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 0h4}RmS  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 i5Q<~;Z+  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 E e>j7k.G.  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 6a?p?I K^  
    5 CTE    0.550000E-05 (p=GR#  
    5 GTB  U  'GE           ' #Ca's'j&f  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 ;NE/!!  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 (L%q/$  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR 0!`7kZrN  
    6 AIR .N&}<T[  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 :n9~H+!  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 y#;VGf6lj  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 |wQZ~Ux:  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 pIiED9  
    7 CTE    0.255000E-05 N'P,QiR,z<  
    7 GTB U       'SILICON        ' s$x] fO  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 f*{;\n (.t  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 a] =\h'S  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR Ag0_^  
    8 AIR &>.1%x@R  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 x=Jn&4q  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR NqE7[wH  
    9 AIR fMPq  
    END
N09+idg  
 iLcadX  
让我们假设这个镜头必须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。现在的性能如何? 为了找到答案,我们运行THERM程序,首先测试是否存在所有必需的系数。
v9lB k]c  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST !r obau7  
zB" `i  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES ,9wenr  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS cjC6\.+l3  
    SYNOPSYS AI>
'8kjTf#g<l  
%yM' Z[-  
实际上,这个镜头从未为空气间隔分配系数。 我们用CHG文件解决了这个问题,分配铝型6061的系数:
{JCz^0DV  
    CHG J?quYlS  
    ALPHA A6061 ~Z6p3# !o  
    END
ANQa2swM  
np\2sa`  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
}"B? 8T@_~  
    HERM 2$zq (  
    ATS 100 2 iv z?-X4]  
    END
wU)5Evp[  
76Vyhf&7  
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
RG r'<o)  
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。
.4re0:V  
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。 |\n)<r_  
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。
4O_+4yS  
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:
e$+f~~K  
    THERM fMEv85@JL  
    COE 1 STYRENE w[7.@%^[  
    TCHANGE 1 3p 1EScH  
    5 G<-9U}~76  
    ATS 100 2 maUHjI 5A-  
    END
^x"c0R^  
W;oU +z^t$  
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:
dFP-(dX#  
    ACON 1 *tfDXQ^mN  
    PANT hf+/kc!>i  
    VY  4  TH 1000 -1000 l&??2VO/t  
    VY  5  TH 1000 -1000 N!Wq}#&l  
    END j)tC r Py  
=#Cf5s6qt  
    AANT h9BD ^j  
    ACON 1 Hl2f`GZ   
    M  0  1  A  DELF Z: lB:U'o  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 ]AZ\5C-J  
JdUz!=I  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 {I9 N6BQ&  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 Hdbnb[e  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 3pTS@  
c."bTq4tJ  
    ACON 2 K[LVT]3 n  
    M  0  1  A  DELF ?F87C[o  
tk)>CK11  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 @Tfwh/UN  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 Z"n'/S:q  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 R2Rstk  
    END Fi?Q 4b  
le^_6| ek  
    SNAP +)JNFy-  
    SYNO  20  MULTI
eN| HJ=  
k99gjL`  
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:
>1a \ %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。 H#|Z8^ *Ds  
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
"wF ?Hamz  
PJK]t7vp  

optics1210 2019-01-16 23:05
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