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2023-08-09 09:41 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜
在本课中,我们将研究随着温度的变化,中红外望远镜的图像质量如何变化。 我们从下面的实例镜头开始。 MAb*4e# VKqIFM1b 98'/yZ ,1&Pb %} 这是示例镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔来改善焦点。以下是此示例的RLE文件: {<+B>6^ H65><38X/ RLE 5$$ Yce=k ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 qQ6rF
nA FNAME 'X11.RLE ' Y7vUdCj LOG 124 T+1:[bqK WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 lY
-2e> APS 1 3CcCcZ9I UNITS MM >}?jO B OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 ,a
2(h MARGIN 1.270000 !LJE o>D BEVEL 0.254001 /Z^"[Ke 0 AIR B8.a#@R 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 vxE#6 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376
!:Z
lVIA 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 QiKci%=SX 1 CTE 0.255000E-05 pW5ch"HE 1 GTB U 'SILICON ' Ec'Hlsgh&T 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 n#$sLXVy 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 ad)jw:n 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR v'RpsCov 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 7M8oI.?C| 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 fab.%$ 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 <fSWX>pR 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 vG'6?%38 3 CTE 0.550000E-05 S3oyx#R('O 3 GTB U 'GE ' Eqizx~e qq 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 kx{LY`pY 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 #ME!G/ 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR c~``)N 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 I-Q@v` 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 aC90IJ8^ 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 ~F"<N q 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 (fA>@5n 5 CTE 0.550000E-05 #)r^ZA&E 5 GTB U 'GE ' qPQ6`rD\ 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 +P! ibHfP 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 VdL*"i 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR f`<elWgc" 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 t|PQ4g< 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 zEVQ[y6BcM 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 6.Jvqn 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 B%7Az!GX
7 CTE 0.255000E-05 HOaNhJ{7D 7 GTB U 'SILICON ' +$}3=n34) 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 Y5{KtW 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 <uYrYqN 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR %<)!]8}P* 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 m>{a<N 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR _jb'HP END LwlO)|E 0Ra%>e(I^ 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST -1{f(/ 9r.h^ 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: /S{U|GBB%r v!`:{)2C CHG J Bgq2 ALPHA A6061 T09 5]*Hm END gc\/A\F< ,&~-Sq)~ 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: f\;w(_ Wsb>3J THERM =,b6yV+$D ATS 100 2 !将100℃时镜头副本放到ACON2中,所有参数随温度变化而改变 1oc@]0n END AQ&vq$ ^Gi7th, EQWRfx?d 0u;a*#V @ 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 #iKPp0`K* Z9G4in8 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 {'Y()p3kl 7W'&v+\ ZO!h!2* 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 &MZ{B/;;H 6gabnW3 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 4_D
*xW .-'_At4g
l 88n*O
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: ]=o1to- ;Fo7 -kK THERM
#Iu"qu COE 1 STYRENE <.#jp([W> TCHANGE 1 O>N/6Z 5 Jkv!]C ATS 100 2 xM=ydRu END Sp6==(:. .]H/u
"d 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: 4{Q$^wD+. kbL7Xjk ACON 1 Ee_?aG
e& PANT =0L%<@yA VY 4 TH 1000 -1000 ScjeAC) VY 5 TH 1000 -1000 'qUM38 s END [p'A?- ,A&`WE AANT ^q_wtuQ ACON 1 x+DETRLP M 0 1 A DELF H<}|n1w< M 8.103249 1 A P YA 1 kh@O_Q`j -Bq]E,Xf) GSO 0.5 5.332000 3 M 0 y #C9@C GNO 0.5 1 3 M 0.5 ]c v/dY# GNO 0.5 1 3 M 1.0 fWC(L s /Xj{]i3{ ACON 2 Wy\^} M 0 1 A DELF 5t-d+vB QW'*^^ GSO 0.5 5.332000 3 M 0 w:9`R<L GNO 0.5 1 3 M 0.5 W[k rq_c- GNO 0.5 1 3 M 1.0 E7i/gY END ,cxe"U 0i"2s}^+_ SNAP ~+d{:WY SYNO 20 MULTI #eN2{G=4+ CzY18-L@EX
s Pb}A$'
图像质量有下降,但仍在合理范围内,即使温度发生变化,焦点仍然能够保持聚焦。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸的地方及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 @-L\c>rqT ur E7ZKdI 我们已经为TH变量输入了确定的限制,因为程序不会让正TH变为负数。为了保持放大率不变,我们为主光线的YA添加了一个目标。您可以参考用户手册,以获得有关此功能的完整。 dGj0;3FI% +8W5amk.P| SYNOPSYS™ 现已更新至 2023 最新版本,扫码添加工作人员可申请免费试用。 #'},/Lm@ HL]J=Gh 扫码添加工作人员 还可领取文章中学习文档及视频讲解 [attachment=119460] g-jg;Ri
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* ] PjX V.gz j/Y]3RSMp
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