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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。 r.W"@vc>  
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。) Hr_x~n=w  
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。 LqH?3):  
    
[attachment=119408]
    以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) 'j =PbA  
Luu-c<*M  
    TIME jDkc~Wwa  
    CORE 12 kdZ-<O7@  
    OFF 1 99 \&|w;  
    DSEARCH 5 QUIET %.r5E2'  
    SYSTEM kk>0XPk  
    ID EYEPIECE EXAMPLE Mz#S5 s  
    OBD 1.0E9 45 1.27 Zzzi\5&gU  
    UNI MM '@1Qx~*]e  
    WAVL CDF gJ}'O4*b  
    WAP 1 _{@}Fd?o  
    END w2mlqy2L  
     EXScqGa]  
    GOALS bB[*\  
    ELEMENTS 9 }F9?*2\/  
    TOTL 200 .01 EJiF_  
    BACK 0 0 F b`7 aFIf  
    FNUM 7.0 10 qy0_1xT-  
    ASTART 5 \c`r9H^v{  
    THSTART 5 OAQ O J'  
    RSTART 100 " kJWWR  
    RT 0.25 >0G}, S  
    NPASS 80 ?}>B4Z)  
    ANNEAL 100 10 Q 100 g\mrRZ/?  
    SNAP 10 6T aT_29  
    TOPD bKbpI>;[  
    STOP FIRST         gB'Ah-@,P  
    STOP FREE MLDg).5  
    QUICK 50 100 c^/?VmCQ}  
    FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     &-. eu  
    FWT 3 1 1 1 1 1 b J5z??  
    END I<o4l[--  
     XdXS^QA .s  
    SPECIAL AANT b`%e{99\  
    ACA 50 1 1 )^a#Xn3z  
    ADT 10 .1 10 x#xO {  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     !wufoK  
    M -.008 10 A P HH 1         "r(pK@h  
    M -.004 10 A P HH .5     J!gWRw5  
    M -.0064 10 A P HH .8 {?M*ZRO'  
    M 0 1 A P YA 1         y8 u)Q  
    S GIHT IF21T  
    END e Eb1R}@  
    GO [[Eu?vQ9R  
    TIME At_Y$N:  
Bd]DhPhJ  
这是从DSEARCH 返回的图纸。 ~k_zMU-1  
    
[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。 aLo>Yi  
    
[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。 pt;Sk?-1  
     Z["nY&.sI  
    PANT LR?#H)$  
    VY 0 YP1 vxfh1B&  
    VLIST RD ALL lfG&V +S1  
    VLIST TH ALL BY2txLLB  
    VLIST GLM ALL RIpq/^Th  
    END ?;QKe0I^  
    AANT P ])";Z  
    AEC RJm8K,3#  
    ACC /hy!8c7  
    M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM CAObC%  
    GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 OnPLz"-  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 B=xZkc  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 Cjb p-  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 -5*;J&.  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 2PW3 S{Dt  
    GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 8o!^ZOmU<  
    GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 w3hL.Z,kV  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 -5B([jHgR  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 I z@x^s  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 !a&F:Fbm  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 { J%$.D(/  
    GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 B{u.Yc:  
    M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL v~=ol8J B  
    ACA 50 1 1 n8ya$bc  
    ADT 10 .1 10 yc}t(*A5  
    M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 <qiap2  
    M -.008 10 A P HH 1   ,;& PKY  
    M -.004 10 A P HH .5 s'w 0pZqj  
    M -.0064 10 A P HH .8 _!Q\Xn  
    M 0 1 A P YA 1   f}uCiV!?v  
    S GIHT $f\-.7OD  
    END +Uk.|@b=-V  
    SNAP  10/DAMP    1.00000     :Bc;.%  
    SYNOPSYS   80 )[Cm*Xxa$  
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: N%i<DsK.u6  
    
[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。     Sgy~Z^  
准备一个新的MACro 如下: '0?E|B]Cp%  
~1!kU 4  
    STO 9 0Jif.<  
    CHG >b${rgCvQ  
    NOP NP/2gjp  
    18 TH 2000 5qko`r@#  
    19 YMT c9k,Dc  
    20 +t6m>IBu  
    END 7dW&|U  
    STEPS = 100 tr+~@]I+  
    PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 <C xet~x  
    GET 9     &"0[7zgYQz  
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 j+_75t`AZ  
    
[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。 ]d(}b>gR~(  
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。 XcneH jpR  
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: (q7mzZY  
    
[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! 2%H( a)  
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。 u' ][3  
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。 r}bKVne  
CAO{$<M5m  
    CHG EpMEA1=&  
    NOP s*Ll\#  
    END ,B!Qv3bn  
    MSW =jh:0Q<43+  
当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 ["9$HL  
    
[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。 HDxw2nz*R  
    
[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。 XCoOs<O:@  
    
[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 @x4Dt&:"  
    
[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。 p^!p7B`qe.  
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。 : r=_\?  
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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