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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

}+U} [G  
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。

CFJ F}aW  
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:
n50XGv  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE 4kO[|~#  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 9OB[ig  
    APS                1 M70Xdn  
    UNITS  MM h tbN7B(  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 ehO@3%z30c  
    MARGIN      1.270000 (;=:QjaoZ  
    BEVEL       0.254001  eWO^n>Y  
    0 AIR se](hu~w  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 L{$ZL&  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 h'wOslyFa  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 Qg+0(odd  
    1 CTE    0.255000E-05 B\&;eZY'G  
    1 GTB  U      'SILICON ' TRG(W^<F  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 zECdj'/  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 Oqzz9+  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR v#0R   
    2 AIR Xui${UYN  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 \RZFq<6>  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 )5P*O5kQ -  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 Z~o*$tF/  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 c_xtwdkL9  
    3 CTE    0.550000E-05 #ej^K |Qx  
    3 GTB  U    'GE          ' }~dXz?{p8  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 WAiEINQ^)  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 eW)(u$C|qL  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR X ^>o/U  
    4 AIR Ak%M,``(L  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 N$J)Ow  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 {O*<1v9<  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 <Ft6d  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 =tl[?6  
    5 CTE    0.550000E-05 MP,l*wVd  
    5 GTB  U  'GE           ' GqhnE>  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 yG58?5\9  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 cA ;'~[  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR POTW+Zq]  
    6 AIR ^z3-$98=A  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 w[PWJ! <  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 ~*-ar6  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 F?'=iY<h  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 $DW3H1iW  
    7 CTE    0.255000E-05 i%H_ua  
    7 GTB U       'SILICON        ' /B"h #v-o  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 o9M[Zr1@k  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 0~RsdQGqC  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR KC o<%  
    8 AIR !_s|h@  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 4*OL^ \%  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR wJh|$Vn  
    9 AIR hb9X<N+p  
    END
%a+X\\v2  
UiS9uGj  
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。
mnL \c'  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST 12Qcjj%F*  
:7p0JGd  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES <5/r  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS a>`\^>G4  
    SYNOPSYS AI>
4vTO  #F  
` 1DJwe2  
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:
"5e~19  
    CHG ?HVsIAU  
    ALPHA A6061 C1P{4 U  
    END
: N ^1T6v  
?ECmPS1  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
^4]#Ri=U  
    HERM m_~ p G  
    ATS 100 2 CmRn  
    END
JY0t Hs  
\(.&E`r  
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
9}`O*A=KC  
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。
/dhx+K~  
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。 JU:!lyd  
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。
lO8.Q"mxo  
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:
#})Oz| c  
    THERM rwFR5  
    COE 1 STYRENE `3kE$h#  
    TCHANGE 1 y?<[g;MuT  
    5 7Upm  
    ATS 100 2 o^4qY  
    END
>1a- }>r  
IGT~@);  
我们运行这个,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
c a_N76o!  
    ACON 1 p+;Re2Uyg  
    PANT gB&]kHLO  
    VY  4  TH 1000 -1000 +-'qI_xo  
    VY  5  TH 1000 -1000 [{N i94:d  
    END "$+naY{w  
MjE.pb  
    AANT qyUcjc%[  
    ACON 1 /V~L:0%  
    M  0  1  A  DELF (U2G"  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 = Ii@-C  
swG^L$r`  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 *)ed(+b  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 *]z.BZI:  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 b@^M|h.Va  
-QIcBzw;q  
    ACON 2 /}2 bsiJT  
    M  0  1  A  DELF 3k;U#H  
NUH;GMj,,  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 C-qsyJgZy  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 nen6!bw4  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 |/arxb&  
    END ~D@ V@sX  
@<CJbFgJp  
    SNAP jCW>=1:JGY  
    SYNO  20  MULTI
|C'w] QYm  
, p1 (0i  
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:
; VK;_d  
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。 x~s>  
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
[2 2IF  
1?(BWX)7  

optics1210 2019-01-16 23:05
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