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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

g0>Q* x  
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。

.+$ox-EK8  
这是示例文件中的镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔以改善焦点。 以下是此示例的RLE文件:
F7IZ;4cp  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE :FX|9h  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 EiCEB;*z|d  
    APS                1 <T+{)FV  
    UNITS  MM XWv;l)  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 D'<'"kUd  
    MARGIN      1.270000 Uc d~-D  
    BEVEL       0.254001 W?X3 :1c9:  
    0 AIR 6Eyinv  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 p d(W(-`8!  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 qUKSo9  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 h@%a+6b?  
    1 CTE    0.255000E-05 rWNywxnT  
    1 GTB  U      'SILICON ' SmVL?wf  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 XN}^:j_2  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 lL"ANlX-P  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR ]oxi~TwY^  
    2 AIR xASH- 9  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 zLybf:#  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 =SV b k  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 Ri;_ 8v[H|  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 ")@#B=8+3^  
    3 CTE    0.550000E-05 Hp5.jor(k  
    3 GTB  U    'GE          ' ?,^ Aoy  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 OU'm0Jlk  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 t$g@+1p4  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR +l<l3uBNS  
    4 AIR D-4{9[  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 j9~lf  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 52t6_!y+V  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 QJ2D C  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 r1/9BTPKdJ  
    5 CTE    0.550000E-05 I'0{Q`}  
    5 GTB  U  'GE           ' ?}"39n  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 T( fcE  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 -_ <z_IL\%  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR vX|5*T`(  
    6 AIR #*X\pjZ  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 ,-[z?dvO  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 0t7vg#v|  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 t^~Qv  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 V G|FjD  
    7 CTE    0.255000E-05 A\<W x/  
    7 GTB U       'SILICON        ' OXI>`$we  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 q5{h@}|M  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 Go(Td++HS  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR *" +u^  
    8 AIR `#"xgOSP>  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 ym_p49  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR H{hzw&dZ<P  
    9 AIR _{/[&vJ  
    END
Oi<yT"7  
^09-SUl^  
让我们假设这个镜头必须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。现在的性能如何? 为了找到答案,我们运行THERM程序,首先测试是否存在所有必需的系数。
U1O8u-X  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST ?NR&3 q  
Q)im2o@z  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES nx{MUN7  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS lBGYZ--  
    SYNOPSYS AI>
9e Fj+  
~z)JO'Z$  
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:
[Qcht,\^v  
    CHG @Gt.J*!s/  
    ALPHA A6061 Z)md]Twt  
    END
N-W>tng_x  
\rd%$hci  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
VS>xvF  
    HERM 8Qhj_  
    ATS 100 2 a |#TnSk  
    END
&f2:aT)  
FLX n%/  
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
aa" 3 Io  
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。
;GIA`=a %  
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。 OY8P  
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。
k-^le|n9  
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:
)qe rA  
    THERM ;cB3D3fR.  
    COE 1 STYRENE sNM ]bei  
    TCHANGE 1 E^A S65%bL  
    5 [:uHe#L  
    ATS 100 2 Ec@cW6g(%  
    END
%%N T m  
F?[1 m2  
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:
\&b 9  
    ACON 1 @JGFG+J}  
    PANT 5RAhm0Op~.  
    VY  4  TH 1000 -1000 Em !%3C1r  
    VY  5  TH 1000 -1000 p6V#!5Q  
    END m'QG{f  
YxrMr9>l1  
    AANT *jvP4Nz)k  
    ACON 1 KA{&NFx  
    M  0  1  A  DELF D|ra ;d  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 4EmdQn  
rVP{ ^Jdo  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 +(PUiiP'"v  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 DQ30\b"gU  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 b3FKDm[  
>]8(3&zd  
    ACON 2 %}e['d h  
    M  0  1  A  DELF >lKu[nq;  
2gh=0%|\gx  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 xy b=7  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 r}es_9*~Z  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 4hc[ rN,]  
    END ]YtN6Rq/  
FvY=!U06  
    SNAP dNhb vzl(  
    SYNO  20  MULTI
NyT%S?@y<  
~M8|r!_  
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:
/_})7I52  
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。 :9av]Yv&  
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
kJpO0k9?eY  
oyr b.lu/  

optics1210 2019-01-16 23:05
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