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光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

小火龙果 2023-08-08 10:11

SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜

在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的镜头。 =|V" #3$f  
我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) @C_ =*  
我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。  XhA4:t  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) D|TR!  
26PD[af64O  
    TIME 3:AU:  
    CORE 12 61,O%lV  
    OFF 1 99 @_Sp3nWdu  
    DSEARCH 5 QUIET iT$d;5_pU  
    SYSTEM PWG;&ma  
    ID EYEPIECE EXAMPLE bd{\{[^S!  
    OBD 1.0E9 45 1.27 LG6I_[  
    UNI MM -TZ^~s  
    WAVL CDF R@$+t:}  
    WAP 1 /.@x 4cdS  
    END ]bu9-X&T&  
     DKHM\yt  
    GOALS -XW8 LaQB  
    ELEMENTS 9 u\3ZIb  
    TOTL 200 .01 UM\}aq=,  
    BACK 0 0 hgwn> p:S#  
    FNUM 7.0 10 %omu  
    ASTART 5 :`5;nl63  
    THSTART 5 %I}'Vb{C  
    RSTART 100 U!NI_uk  
    RT 0.25 @ExLh9  
    NPASS 80 ?FDJqJM  
    ANNEAL 100 10 Q 100 WL/5 oj  
    SNAP 10 X TM$a9)  
    TOPD tNB%eb{  
    STOP FIRST         QA,*:qx  
    STOP FREE pJ6Jx(  
    QUICK 50 100  +Lhe,  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     ydyG}XI7V  
    FWT 3 1 1 1 1 1 J@gm@ jLc  
    END 1q`k}KMy  
     8=pv/o  
    SPECIAL AANT (gD Q\t@3-  
    ACA 50 1 1 yZ|+VXO  
    ADT 10 .1 10 wA1Ey:q  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     6"%@ L{UQ  
    M -.008 10 A P HH 1         ?61L|vr  
    M -.004 10 A P HH .5     1]Lhk?4t  
    M -.0064 10 A P HH .8 C$t.C rxx  
    M 0 1 A P YA 1         qL,ka  
    S GIHT R)Q/Ff@o0  
    END A`IHP{aB  
    GO 73VQ@J n  
    TIME {x9j_/R  
e|JIrOnc  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 v` $%G  
    
[attachment=119412]
    这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 u?H@C)P  
    
[attachment=119413]
    该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 brj[c>ID  
     {N "*olx  
    PANT :q(D(mK  
    VY 0 YP1 8-A:k E  
    VLIST RD ALL 9QC< E|  
    VLIST TH ALL lS#7x h  
    VLIST GLM ALL 1y 1_6TZ+  
    END D$QGLI9(  
    AANT P !ZX&r{pJp  
    AEC " cNg :  
    ACC & \JLTw  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM *q}FV2  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 ed=n``P~}  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 0u>yT?jP  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 fjcr<&{:  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 g%ZdIKj!  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 ?vMK'"  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 R9Ldl97'  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 *B %y`cj|  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 b/z'`?[  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 7,f:Qi@g  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 !;TR2Zcn  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 `(P "u  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 )ni"qv~J  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL 3\,MsoAl  
    ACA 50 1 1 !X%S)VSMU  
    ADT 10 .1 10 WUzS lZq  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 K!9y+%01  
    M -.008 10 A P HH 1   FMoJ"6Q  
    M -.004 10 A P HH .5 h>~jQ&\M  
    M -.0064 10 A P HH .8 yq1Gqbh l  
    M 0 1 A P YA 1   DE5d]3B  
    S GIHT p@vpd  
    END ?0 HR(N(z!  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     uijq@yo8-  
    SYNOPSYS   80 3(MoXA*  
让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: j'\>Nn+  
    
[attachment=119414]
    我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。     j[_t6Z  
准备一个新的MACro 如下: _MGNKA6JI  
52da]BW<  
    STO 9 <_=JMA5  
    CHG 0Wjd-rzc,  
    NOP 2=jd;2~  
    18 TH 2000 -)p@BtMS  
    19 YMT >s;oOo+5  
    20 4 U3C~J  
    END rH[5~U  
    STEPS = 100 u9esdOv  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 65'`uuPx  
    GET 9     =s`XZkh  
运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 F(J\ctha  
    
[attachment=119415]
    我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 :uOZjEZi  
在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 J>><o:~@  
接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: !>CE(;E>z  
    
[attachment=119416]
    我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! FX{ ~"  
该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 s.|!Ti!]  
现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 d^ 2u}^kG  
&B?@@ 6  
    CHG kTr6{9L  
    NOP @~JB\j9  
    END 7bctx_W&6  
    MSW or?0PEx\  
当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 >`<Ued  
    
[attachment=119417]
    这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 X(4s;i  
    
[attachment=119418]
    关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。 !x`;>0  
    
[attachment=119419]
[attachment=119420]
    我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结 h=uiC&B  
    
[attachment=119421]
[attachment=119422]
    衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。 K#_~ !C4L  
这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。 b{Z^)u2X  
如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。
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