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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。 _?-oPb  
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。) FKO2UY#&7  
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。 44KoOY_  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) xMr,\r'+  
prZ ,4\  
    TIME mx^Ga=: ?  
    CORE 12 w_{tS\  
    OFF 1 99 +q&Hj|;8r  
    DSEARCH 5 QUIET )Qb,zS6  
    SYSTEM M\{n+r -m  
    ID EYEPIECE EXAMPLE "3^tVX%$\[  
    OBD 1.0E9 45 1.27 [wQ48\^  
    UNI MM uZ6krI  
    WAVL CDF +W4}&S  
    WAP 1 Z3]I^i FI  
    END  GK/Po51  
     HAjl[c  
    GOALS ^m z9sV  
    ELEMENTS 9 #gbB// <  
    TOTL 200 .01 ~5,^CTAM  
    BACK 0 0 K/W=r  
    FNUM 7.0 10 +gd5&  
    ASTART 5 )JzY%a SP  
    THSTART 5 gGM fy]]R  
    RSTART 100 <>6j>w_|  
    RT 0.25 @` KYgjjH  
    NPASS 80 -leX|U}k  
    ANNEAL 100 10 Q 100 B@F@,?K4%  
    SNAP 10 ;TL.QN/l  
    TOPD Cu7{>"  
    STOP FIRST         BAQ-1kSz  
    STOP FREE 6U{A6hH]  
    QUICK 50 100 `#$}P;W  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     Z1 Nep !  
    FWT 3 1 1 1 1 1 wqo:gW_  
    END $e+sqgU  
     +Kk1[fh-  
    SPECIAL AANT Vg'R=+Wb  
    ACA 50 1 1 <IR#W$[  
    ADT 10 .1 10 h]<S0/  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     G[KjK$.Ts?  
    M -.008 10 A P HH 1         [Vs\r&qL  
    M -.004 10 A P HH .5     &D3]O9a0;  
    M -.0064 10 A P HH .8 {VAih-y  
    M 0 1 A P YA 1         @6UtnX'd  
    S GIHT vX:}tir[  
    END h~>1 -T8  
    GO `N\ ^JAGW  
    TIME P}4&J ^  
^xHKoOTj[  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 ZxvH1qx8  
    
[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。 DvH-M3  
    
[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。 4A J]qu  
     r~,y3L6ic  
    PANT 0%bCP/  
    VY 0 YP1 z3a GK  
    VLIST RD ALL .RpJZ[E  
    VLIST TH ALL yX!fj\R  
    VLIST GLM ALL @JGmOwZ  
    END [S'1OR$FQ\  
    AANT P gC?}1]9c  
    AEC qcs) p  
    ACC k>ErD v8  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM O1v)*&NAI  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000  u 8o!  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 RQ E]=N  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 6La[( )  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 ]0D-g2!|A  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 }{F)Ren  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 *5Zow3  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 p -$C*0{  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 %* 0GEfl/  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 yx8G9SO?  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 #R5\k-I  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 Ii+3yE@c  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 d&^b=d FDu  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL [r`KoHwdm  
    ACA 50 1 1 o(ow{S@=4  
    ADT 10 .1 10 nZioFE}  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 #czI nXTTx  
    M -.008 10 A P HH 1   P|Aac,nE+^  
    M -.004 10 A P HH .5 $$ND]qM$M  
    M -.0064 10 A P HH .8 c';~bYZ  
    M 0 1 A P YA 1   d.f0OhQ  
    S GIHT e]1=&:eX#d  
    END b%lB&}uw}  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     TFkG"ev  
    SYNOPSYS   80 k^oSG1F  
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: .6gx|V+  
    
[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。     :=Zd)i)3  
准备一个新的MACro 如下: QjLU@?&  
IGTO|sT"  
    STO 9 im*sSz 0 (  
    CHG eY 3:Nl^  
    NOP !IOmJpl'  
    18 TH 2000 3.YH7rN  
    19 YMT 4PVg?  
    20 $2Wk#F2c=  
    END lH3.q4D 5  
    STEPS = 100 D:9^^uVp  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 b_Y+XXb<  
    GET 9     "5eD >!  
运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 k$v 7@|Aw  
    
[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。 1le9YL1_g  
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。 2M+RA}dX  
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: W^elzN(  
    
[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! 0c>>:w20D  
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。 Lx- %y'P  
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。 HVvm3qu4  
$MasYi  
    CHG q<\r}1Dm  
    NOP sA6HkB.  
    END R}Zaz3( Hd  
    MSW :vi %7  
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”。 F-@y H  
    
[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)SUFhP\  
    
[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。 _dd_Z40R  
    
[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 0 iSNom}m  
    
[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^g;W  
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。 I&|8 qx#  
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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