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

w4j,t  
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。

's 'H&sa  
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:
\Ea(f**2B  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE <,I]=+A  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 XcM.<Dn3  
    APS                1 !Yu|au  
    UNITS  MM ~=Q Tv8  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 P%Tffsl  
    MARGIN      1.270000 (5Sv$Xt  
    BEVEL       0.254001 V25u_R`{  
    0 AIR o1)8?h  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 ;'4 HR+E"  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 C !6d`|  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 CyD)=e {  
    1 CTE    0.255000E-05 kyu PN<?  
    1 GTB  U      'SILICON ' nv_9Llh=z  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 Z$:iq  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 to#N>VfD  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR T9&bY>f?  
    2 AIR JFh_3r'  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 <^fvTb&*  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 o 6A1;e  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 Bf{c4YiF  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 xBg. QV  
    3 CTE    0.550000E-05 AQIBg9y7  
    3 GTB  U    'GE          ' @szr '&\%A  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 >j_N6B!  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 %rq/&#jC  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR q@Oe}  
    4 AIR ayh= @7*  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 DBk]2W|i  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 J3,m{%EtNM  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 2^4OaHY88  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 eGj[%pk  
    5 CTE    0.550000E-05 v5dLjy5  
    5 GTB  U  'GE           ' H?tX^HO:q  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 $&jte_hv  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 j-9Zzgr  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR RG y+W-  
    6 AIR :FX|9h  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 p~f=0K  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 -8m3L  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 ?yy,3:  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 #MAXH7[  
    7 CTE    0.255000E-05 MyaJhA6c  
    7 GTB U       'SILICON        ' 1AAOg+Y@U"  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 WWG+0jQ9  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 eq,`T;  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR aDZ]{;  
    8 AIR oxXCf%!  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 (fcJp)D  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR I@q(P>]X9  
    9 AIR osZ] R  
    END
B<oBo&uA  
?3a:ntX h  
镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。
!8OgaMngzF  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST ]..7t|^b&  
^/fasl$#  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES TeNPuY~WP  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS -T{G8@V0I  
    SYNOPSYS AI>
r>cN,C  
njckPpyb@  
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:
{.o@XP,.  
    CHG z#^;'nnw  
    ALPHA A6061 +l<l3uBNS  
    END
]8CgHT[^7  
{3!E8~  
现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro:
cUC!'+L  
    HERM D hD^w;f]  
    ATS 100 2 DTvCx6:!  
    END
Fx )BMP  
M.\V/OX  
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
%jn)=;\  
镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 vp(ow]Q  
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。
,-[z?dvO  
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。 0t7vg#v|  
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。 t^~Qv  
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。
M< /  
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:
vKBi jmE  
    THERM |dhKeg_  
    COE 1 STYRENE v n4z C  
    TCHANGE 1 DB3qf>@?  
    5 `G`y A%  
    ATS 100 2 <nc6 &+  
    END
'9!J' [W  
||4T*B06  
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:
9qUkw&}H  
    ACON 1 ZlP+t>  
    PANT F}?4h Dt  
    VY  4  TH 1000 -1000 <.&84c]/&  
    VY  5  TH 1000 -1000 (dTQ,0  
    END 0ZJj5<U  
33g$mUB  
    AANT &O#,"u/q`  
    ACON 1 BhhFij4  
    M  0  1  A  DELF yM Xf&$C  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 JJK-+a6cX  
SG]Sx4fg,Y  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 FG^lh  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 2'u%  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0  hLj7i?  
(AZAQ xt  
    ACON 2 L~AU4Q0o  
    M  0  1  A  DELF ~G 3txd  
<Xw\:5 F<7  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 ]kd:p*U6P  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 ;8a9S0eS  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 ~;#sj&~  
    END pQ>|d H+.  
E+lr{~  
    SNAP W/g_XQ   
    SYNO  20  MULTI
fbD,\ rjT  
<w`EU[y_  
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:
iBI->xU[U  
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。 3 &mpn,  
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 © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计