首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

optics1210 2019-01-24 14:38

SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜

!*,m=*[3  
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质量如何变化。 我们从下面的实例镜头开始。

;4*mUD6  
这是示例镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔来改善焦点。 以下是此示例的RLE文件:
i >BQRbU  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE xHlO~:Lc  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 V"A* B  
    APS                1 2'}/aL|G  
    UNITS  MM *zv*T"&ZP  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 $T*g@]   
    MARGIN      1.270000 I5W#8g!{  
    BEVEL       0.254001 JiX-t\V~  
    0 AIR oox;8d4}y  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 N{K[sXCW  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 hhJs$c(  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 W'Y#(N[ktP  
    1 CTE    0.255000E-05 KWn.  
    1 GTB  U      'SILICON ' ;@<e]Ft  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 c,5yH  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 1sXVuto  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR lkb,UL;V  
    2 AIR `m-7L  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 T{lK$j  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 F2',3  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 ]fU0;jzX  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 Gp1?drF6  
    3 CTE    0.550000E-05 >8gb/?z  
    3 GTB  U    'GE          ' P5Pb2|\*  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 =u.hHkx  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 UQJ  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR P?<G:]W  
    4 AIR `q7X(x  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 DxG8`}+  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 ;sY n=r  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 [f`7+RHrd  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 rf =Wq_  
    5 CTE    0.550000E-05 q)y<\cEO  
    5 GTB  U  'GE           ' Uq(fk9`6  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 }i9VV+L#1  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 17!<8vIV$C  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR +w(B9rH  
    6 AIR w!52DBOe+  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 G4J)o?:m@  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 +{s -Fg  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 2h`Tn{&1/  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 eJ60@N\A  
    7 CTE    0.255000E-05 WI-I+0sE  
    7 GTB U       'SILICON        ' J|DY /v  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000  1"RC!  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 n?8xRaEf  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR vFi+ExBU  
    8 AIR X 3(*bj>P  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 azl!#%  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR x+W,P  
    9 AIR :+meaxbu  
    END
VB}^&{t)!  
*m[[>wE  
镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。
H ~lvUHN  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST a}'dIDj  
$SdpF-'  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES  x]~&4fp  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS v`r*Yok;`  
    SYNOPSYS AI>
3NN )ql  
D[3QQT7c  
这个镜头未为空气间隔分配系数。 我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数:
%ZGG6Xgw  
    CHG B$_-1^L e  
    ALPHA A6061 `"y:/F"{  
    END
gh.+}8="  
y`J8hawp  
现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro:
B1b9 JS(>  
    HERM |eP5iy wg  
    ATS 100 2 V6fJaZ  
    END
O+ xzM[[  
]+T$ D  
镜头的副本将放在多重结构2中,所有参数也都随着温度从20到100度的范围变化。 这是ACON 2现在的样子
)Qh*@=$-  
镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 m Q^SpK #  
有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。 首先,单击按钮 在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮 ),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。
;.3 {}.Y  
图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.7变化到65.577。 R#HX}[Hb  
现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 * 5(%'3  
再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击Add Surface按钮 。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。
Y {|is2M9'  
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件:
|P7FPmn  
    THERM %g~zE a-g  
    COE 1 STYRENE ?$ M:4mX  
    TCHANGE 1 aA'of>'ib|  
    5 C(2kx4n  
    ATS 100 2 YhL^kM@c  
    END
q5\iQ2f{WV  
_Oy;:XN  
我们运行这个程序,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:
&o'$uLF~Y  
    ACON 1 e;9x%kNs!  
    PANT R_Z 9aQ  
    VY  4  TH 1000 -1000 4X5KrecNr  
    VY  5  TH 1000 -1000 !EGpI@  
    END DY1"t7 9E  
xpBQ(6Y  
    AANT ZNJ<@K-  
    ACON 1 > O~   
    M  0  1  A  DELF ,91n  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 `Nv P)|  
t)4] 2z)$  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 D_ XOYzN}  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 2W }j bOy  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 Em(Okr,0  
FA{(gib@9  
    ACON 2 &!B4v<#,U  
    M  0  1  A  DELF uj+{ tc  
%<<JWoB  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 9s?gI4XN  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 >tm4Rg~y  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 v[O?7Np  
    END 5E =!L g  
-Sa-eWP  
    SNAP 5RyxVC0<  
    SYNO  20  MULTI
' 1X^@]+6  
|BXp`  
这将尝试在两个温度下保持系统聚焦并保持图像质量。 我们运行这个宏,现在ACON 2中的镜头比以前更好:
b"w@am>&  
图像质量有下降,但仍在合理范围内,即使温度发生变化,焦点仍然能够保持聚焦。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸的地方及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 5-UrHbpCZ#  
我们已经为TH变量输入了确定的限制,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。您可以参考用户手册,以获得有关此功能的完整。

查看本帖完整版本: [-- SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计