| SYNOPSYS 光学设计软件课程二十六:融会贯通
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 SYNOPSYS 光学设计软件课程二十六:融会贯通rRe5Q $nE{%?n-#
 Xw4Eti._D
 D:@W*,
 agUdI_'~@9
 在本课中,我们将进行一项高难度的镜头设计任务,该任务将包含您在之前课程中学到的许多强大功能。 `jE[Xt"@
 这种镜头须在0.38到0.9微米的波长范围内工作。此外,我们希望镜头光圈数F / 0.714。以下是要求: {"wF;*U.V
 1.光源在无穷远处,0.8度半视场,1.26毫米半孔径。 2.光谱范围0.38至0.9微米。 3.F/number 0.714 4.总长不超过45毫米。 5.良好的畸变校正。 6.像方远心。 7. 无薄边边缘,中心厚度不超过8毫米 5eTA]
 这个任务可能需要10个镜片,但是我们想逐渐增加镜片。我们为DSEARCH设置了输入,要求提供8个镜片的透镜。这将为我们提供一些潜在的初始结构,一旦我们看到事情的进展,就可以根据需要增加复杂性。由于光谱范围很宽,我们选择指定五个波长而不是通常的三个波长,以避免中间波长的误差。 ]K(a32V CH
 :xsZz$
 CORE 14 lO-DXbgql$
 DSEARCH 3 QUIET bsQ'kBD
 `LkrG9KV{
 SYSTEM 
|#yu
 ID EXAMPLE WIDE-SPECTRUM FAST LENS ]KFh 1
 UNI MM CF;Gy	L1M
 OBB 0 0.8 1.26 x@ 
=p
 WA1 0.9 0.77 0.64 0.51 0.38 84(Jo_9
 CORDER 3 1 5 ]ae(t`\l^
 END 1`8s
"T
 Wg}KQ6
6
 GOALS p cLKE
ZK
 ELEMENTS 8 f+:iz'b#U
 FNUM 0.7143 100 [E9iuym
 BACK 0 0 ,Q"'q0hM=
 TOTL 0 0 0fqcPi
 STOP FREE =IL\T8y09
 COLORS M RE	t&QP
 RSTART 10 
7UBDd1
 THSTART .25 3/RwCtc
 ASTART 0.1 b~.$1oZ
 RT 0.7 	LDg9@esi
 OPD s\d3u`G
 QUICK 50 50 Gpu[<Z4
 ANNEAL 200 20 Q :I#.d7`uk
 END gvc@q`_]
 SPECIAL PANT 	P`Zon
 SLIMIT 100 0.1 qJ;~ANwt
 END J`5VE$2M
 *8)?ZZMM
 SPECIAL AANT                     ! 设置特殊优化函数 E3wpC#[Q1
 AEC .1 1 .05                      ! 边缘探测器  0N1t.3U
 ACM .1 1 .05                      ! 透镜最小厚度 ranem0KQ)]
 ACC 8 1 0.5                      ! 最大透镜TH 
hlVC+%8
 ACA 70 1 1                           ! 避免临界角度折射 '
#K@%P
 LUL 45 1 1 A TOTL                !  限制总长 "W5MZ
 A BACK g=td*S
 M 0.5 1 A BACK                      ! 想要0.5mm的图像间隙 8>x5|
 M 0 1 A P YA 1 S GIHT              ! 控制畸变 W1)SgiXnuy
 M 0 1 A P HH 1                     ! 使其远离中心 H
r:*p6
 END  URVW5c
 GO 'pA%lc)
 :3M,]W]
 j"jssbu}
 运行这个文件,在不到一分钟的时间内获得一个不错的起点。DSEARCH为我们创建了一个优化MACro,在运行它然后运行了几个周期后,我们得到了这个设计: ewcFzlA@
 e,OXn gC
 :Ou~?q%X
 由于色差校正将是一个挑战,下一步是找到一些有可能制造“超消色差”的透镜。使用命令MGT打开玻璃库,选择Schott玻璃库,单击图形按钮,然后选择底部选项,以绘制P *与P **。需要三种玻璃在一条长线上。按住单击镜片P-SF68,它定义了线的底部,然后单击镜片N-PK52A,定义顶部。 S*Ea"	vBA
 6O/ L~Z*t
 cs2-jbRn
 看到玻璃N-F2吗?它在线的中心附近。这给了三种类型的玻璃,但是我们还不知道该给哪个透镜赋值。不要担心:GSEARCH可以告诉我们。 N~|f^#L
 接下来创建两个文件。第一个是普通的优化文件。使用DSEARCH为我们很好地创建的MACro,删除GLM变量并请求40次运行。如果上述玻璃组合导致光线追迹失败,须要求优化程序运行自动光线故障修复程序。 *$7^.eHfdd
 \0|x<~#j'
 }P2*MrkcHB
 TD\TVK3P
 PANT i<S\x
 SLIM 100 0.1 m !:F/?B
 VY 0 YP1      ! 让程序找到最佳光阑位置 ta&z	lZt
 VLIST RD ALL UW":&`i
 VLIST TH ALL (B`	NnL$
 END NL.3qx
 AANT P _U}|Le@ e
 M   0.140000E+01  0.100000E+03 A CONST 1.0 / DIV FNUM l4kqz.Z-g
 GSR     0.500000     1.000000      4  M    0.000000  U$D:gZ
 GNR     0.500000     1.000000      4  M    0.500000 ,GWa3.&.d
 GNR     0.500000     1.000000      4  M    1.000000 <w&'E6mU
 AEC .1 1 .05 9{u/|,rq1
 ACM .1 1 .05 +!@xH];
 ACC 8 1 0.5 -AnJLFY
 ACA 70 1 4 4QW&qL!(
 LUL 45 1 1 A TOTL d)48m}[:
 A BACK >%"TrAt
 M 0.5 1 A BACK 0uKm)t/
 M 0 1 A P YA 1 i8<5|du&?
 S GIHT |%4nU#GoB
 M 0 1 A P HH 1 p!DdX
 END a\-5tYo`u
 SNAP 10 fwtsr>SV
 SYNOPSYS 40 0 FIX 30 |vi=h2*
 我们保存文件并命名为GSOPT.MAC,因此会产生第二个宏去驱使GSEARCH运行我们想要的结果。(L26M3) heF'7ezv#
 GSEARCH 3 QUIET LOG '\H
&	EJ'
 SURF hpOY&7QUTD
 1 3 5 7 9 11 13 15 Z+R-}<
 END -X
EK[
 NAMES J{Ij
 S N-PK52A e>Q:j_?.e
 S N-F2 ,9|7{j|u
 S P-SF68 j;	/@A
lZl
 END QdZHIgh`i
 USE 3           ! 仅允许使用所有三种玻璃类型的情况 GLY,<O>D5
 GO  [9EL[}
 ;d7Qw~v1s
 o)\EfPT
 "`K73M,c?9
 然后我们运行这个文件。 	B%Oi1bO
 我们得到的结果如下: 5'Mw{`
 F[	^  p~u{
 <O9WCl
 这已经接近要求 - 但让我们尝试其他的东西。超消色差的理论适用于薄透镜,并且这些薄透镜不是很薄。回到DSEARCH的结果,这一次要求GSEARCH从Schott目录中找到相应玻璃,与目前的玻璃相差不远。将GSEARCH MACro更改为: ">|L<
 a6T!)g
 C1HNcfa7
 /\jRr7	Cd
 GSEARCH 3 QUIET LOG \XY2s&"
 SURF g[2[
zIB=
 1 3 5 7 9 11 13 15 Qe[ai?iJkt
 END I~
SFY>s
 NEAREST 3 P :)_P7k`>e/
 S NnZ_x>R
 END bB.nevb9p
 GO D5T0o"A
 tG,xG&
 arPqVMVr
 Se/]J<]
 ]N'4q}<5o
 然后再次运行它。结果更好,如下所示。 wW/wvC-
 1p>&j%dk
 (j}Wt8
 我们是否可以用更少的透镜来达到我们的目的?使用自动透镜删除功能很容易找到。在优化MACro的顶部添加一个新的命令行: >m9ge`!9
 AED 3 QUIET 1 16 Izfj
9h	?
 并再次运行它。程序检测到您可以删除透镜5。点击OK(删除该透镜),从MACro中删除AED行,然后重新优化并模拟退火。现在你得到了这个: Lp||C@h~
 ctC!b{S"@
 {-c[w&q
 只需要七个镜片!让我们来看看MTF效果。 $_Lcw"xO
 eR1]<Z$W\
 FCO 0 (P:.@P~
 MFF VN4H+9E
 ICOL M (	(mNB]sy
 HBAR 0 .5 .75 1 !P:~oo=
 GBAR 0 p)Q='
 PLOT ]\R%@FCYc
 z 2V_nkI
 <
uzDuBN
 W{'tS{
 在像质分析里面选择MTF(衍射) 多视场衍射MTF,颜色改为M,然后运行MMF \h/aD1&g
 D	#twS
 $VE =sS.
 让我们看看后焦点位置与波长的函数。输入AI句子 {,m	W7
 我们完成了吗?让我们看看后焦点位置与波长的函数有多稳定。输入AI句子:PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 T;I>5aQ:q4
 EEp,Z`
 a_(vpD^
 在这个宽谱范围内,近轴焦点位置仅变化约0.6 uM。是的,这是一个很好的镜头!在你真正制作镜头之前,请将光阑移动到表面5 - 但这对于本课来说已经足够了。您可以看到SYNOPSYS如何轻松应对这一具有挑战性的问题。 *C(XGX\?-
 如果七个镜片的结果不够好怎么办?那么,您可以尝试自动透镜插入功能,添加该命令行 Q[F$6m%o
 AEI 3 1 14 CONLY 100 1 10 50 zTt6L6:u
 到MACro的顶部。这将在所有当前镜头的每一侧依次添加胶合透镜,然后返回最佳效果的组合。使用这些工具,您可以选择其中一种方式 如果您还想尝试空气间隔,请将CONLY更改为CEMENT。然后他们也将进行测试。 Hb *&&
 如果我们在P * -P **图上选择不同的行,会发生什么?这会给我们三种不同的玻璃尝试。在尝试之前,你永远不会知道还有什么可能比这更好。 au1(.(
 当你拥有如此多的强大工具时,探索其他组合很有趣并且往往是有益的。 3m`y?Dd
 如果你想了解我们优秀镜头的属性,这里是RLE文件: {Uu|NA87Cd
 ?G!DYUK
 :-.bXOB(
 hbdM}"&]
 RLE U,u\o@3A
 ID EXAMPLE WIDE-SPECTRUM FAST LENS       50760 ny~~xQ"
 ID1 DSEARCH CASE WAS 0000000000000000001011101     93 Vz&!N/0i
 FNAME 'DSEARCH07.RLE                                     ' }"'l8t0?
 MERIT   0.252142E-03 "(d7:!%
 LOG    50760 >H?{=H+/#
 WA1 .9000000 .7700000 .6400000 .5100000 .3800000 fL&bN[XA"$
 CORDER   3   1   5   2   4 rfMzHY}%
 WT1 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 1.00000 gg%OOvaj5
 APS               1  UNITS MM MkG*6A
 OBB  0.000000      0.80000      1.26000     -0.14478      0.00000      0.00000      1.26000    0 AIR n	P4DHb&5
 1 RAD    -12.3575888493127   TH      8.00349843 F\;G'dm
 1 N1 1.70683888 N2 1.71075605 N3 1.71661866 N4 1.72704962 N5 1.75095371 Ik4U+'z6
 1 CTE   0.568000E-05 vJfex,#lv
 1    GTB S    'N-LAK10         ' +Te;LJP
 2    RAD      5.6036307276255   TH      0.42904026 AIR )W/mt[;
 3    RAD      8.4130780171013   TH      6.59790611 #4*~ 4/
 3 N1 1.73259261 N2 1.73873215 N3 1.74890937 N4 1.76882390 N5 1.82136771 Z tfPB
 3 CTE   0.800000E-05 Hh8)d/D
 3    GTB S    'SF4             ' ZK@ENfG
 4    RAD     -9.1818032305934   TH      5.54967141 AIR h~
=UFE%'
 5    RAD    -56.1367087651872   TH      8.00224863 	+
>oA@z
 5 N1 1.87928012 N2 1.88604915 N3 1.89699697 N4 1.91801250 N5 1.97244514 %A	dE5HI-
 5    GTB S    'N-LASF46B       ' /_P5UE(
 6    RAD      4.8482482223468   TH      0.10000000 AIR  I vQ]-A}N
 7    RAD      4.3440291976542   TH      1.00000148 W`^Zb[
 7 N1 1.49128809 N2 1.49299454 N3 1.49554375 N4 1.50001997 N5 1.50986013 LMrb
1lg$
 7 CTE   0.130100E-04 IPoNAi<b
 7    GTB S    'N-PK52A         ' &pD6Qq{
 8    RAD     -5.7980974504808   TH      0.10000000 AIR #yv_Eb02
 9    RAD      3.1580916229850   TH      1.00865373 ZLJfSnB
 9 N1 1.49128809 N2 1.49299454 N3 1.49554375 N4 1.50001997 N5 1.50986013    9 CTE   0.130100E-04 =5jX#Dc5.+
 9    GTB S    'N-PK52A         ' >8nRP%r[5,
 10    RAD     -6.1466379437070   TH      0.12251679 AIR yb#NB)+E@
 11    RAD     -5.2492188361156   TH      6.03606534 jR#g>MDKB
 11 N1 1.88762683 N2 1.89708892 N3 1.91293610 N4 1.94491007 N5 2.03856725 (P[:g
 11 CTE   0.590000E-05 q(J3fjY)
 11    GTB S    'N-SF66          ' 8`*Wl;9u
 12    RAD     -7.8896787646760   TH      0.10004337 AIR c?{&=,u2
 13    RAD      1.1618206771614   TH      1.00000000 )q\|f_
 13    N1 1.87928012 N2 1.88604915 N3 1.89699697 N4 1.91801250 N5 1.97244514   13 GTB S    'N-LASF46B       ' %_!YonRY|X
 14    RAD      1.0699320226013   TH      0.49970566 AIR &AI/;zru
 14 TH       0.49970566 1#9 Q1@'OS
 14    YMT      0.00000000 nTweQ
 15    CV      0.0000000000000   TH      0.00000000 AIR   G:QaWqUb
 END 9air"4
 S3u>a\
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 Q0I22?
 你认为你可以通过不同的镜头设计程序快速找到这种设计吗?我们不这么认为。尝试一下,如果它成功的话,让我们知道它花了多长时间。 8-c1q*q)
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