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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。 auL?Hb  
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。) h2h$UZIv  
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。 *K-,<hJ#L  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) -I\_v*nA  
s{< rc>  
    TIME 3smcCQA%  
    CORE 12 Q0ev*MS9Z  
    OFF 1 99 LT2mwJl  
    DSEARCH 5 QUIET X$PT-~!a  
    SYSTEM d~GT w:  
    ID EYEPIECE EXAMPLE {9'"!fH  
    OBD 1.0E9 45 1.27 ]yCmGt+b  
    UNI MM )h>Cp,|{  
    WAVL CDF -pa.-@  
    WAP 1 ) ,*&rd!  
    END "6Ly?'H K  
      LDwu?"P!  
    GOALS 1 *;?uC\  
    ELEMENTS 9 NTgk0cq  
    TOTL 200 .01 36&7J{MU  
    BACK 0 0 hMi!H.EX.  
    FNUM 7.0 10 ZN G.W0{p  
    ASTART 5 !=k\Rr@qx  
    THSTART 5 t2tH%%Rs  
    RSTART 100 %)\Cwl   
    RT 0.25 R1J"QU  
    NPASS 80 z\fD}`^8  
    ANNEAL 100 10 Q 100 fN8A'p[  
    SNAP 10 B)ynF?"  
    TOPD m!E36ce}  
    STOP FIRST         J"FKd3~:E  
    STOP FREE 'fawpU|h  
    QUICK 50 100 _RY<-B   
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     %o+bO}/9  
    FWT 3 1 1 1 1 1 X3X~`~bAD  
    END o"QpV >x  
     Q.M3rRh  
    SPECIAL AANT .R biF  
    ACA 50 1 1 +z("'Cv  
    ADT 10 .1 10 q:1 1XPP  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     u+th?KO`  
    M -.008 10 A P HH 1         'HW(RC0dR  
    M -.004 10 A P HH .5     ~g>15b3  
    M -.0064 10 A P HH .8 q w|M~vdm  
    M 0 1 A P YA 1         >\(Ma3S   
    S GIHT b LSI\  
    END P]r"E  
    GO B:+}^=  
    TIME My_fm?n  
Mr/^V,rA  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 9c#9KCmc  
    
[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。  /=[M  
    
[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。 `d3S0N6@  
     ^D oJ='&  
    PANT AVNB)K"  
    VY 0 YP1 ]WyV~Dzz<  
    VLIST RD ALL C'7W50b  
    VLIST TH ALL vaR0`F  
    VLIST GLM ALL LUS7-~:F  
    END ,<pql!B-  
    AANT P VJHHC.Kz  
    AEC ~LYKt0/W&  
    ACC '{6`n5:e  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM |W*f 6F3  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 xH3SVn(I  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 J8? 6yd-7  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 glk I9~  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 t'm]E2/  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 B>a`mFM  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 K%Q^2"Eb0  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000  LFGu|](  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 !v`q%JW(  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 CAc nH  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 2Ni{wg"  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 ] ^  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 <|Z0|sel  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL rhNdXYY>  
    ACA 50 1 1 +".&A#wU  
    ADT 10 .1 10 Ie4*#N_  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 }1;Ie0l=_e  
    M -.008 10 A P HH 1   NSb< 7_L  
    M -.004 10 A P HH .5 ~}4H=[Zu  
    M -.0064 10 A P HH .8 sPc\xY  
    M 0 1 A P YA 1   B#EF/\5  
    S GIHT 36Wuc@<H  
    END PO)5L  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     / HaS.  
    SYNOPSYS   80 ;F~GKn;}  
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: nV']^3b  
    
[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。     A=h`Z^8\B  
准备一个新的MACro 如下: B(^fM!_%-6  
7M*+!al9  
    STO 9 c%uhQ 62  
    CHG ^T^U:Zdq  
    NOP BLMcvK\9  
    18 TH 2000 8yztVdh  
    19 YMT o2Pj|u*X  
    20 %R&3v%$y*  
    END r% mN]?u  
    STEPS = 100 ZTt% 7K"L  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 gfr``z=>O  
    GET 9     {-17;M $  
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 8oA6'%.e  
    
[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。 XTZWbhNF  
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。 uLL#(bhDr  
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: A9tQb:  
    
[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! +[~\\X  
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。 vO4 &ZQ>6  
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。 by8d18:it  
B8a!"AQ~5  
    CHG zROyG  
    NOP @ju-cv+  
    END \19XDqf8  
    MSW )(DV~1r=  
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”。 !+fHdB  
    
[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。 * ?KQ\ Y  
    
[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。 >O\-\L  
    
[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 Yq5}r?N  
    
[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。 xR1g  
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。 8,kbGlSD  
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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