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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。 wB%:RI, @APv?>$) -.XICKz QnHb*4< 这是示例镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔来改善焦点。以下是此示例的RLE文件: xLID@9Hbu |"t)#BUtL RLE y; oPg4 ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 {,V .IDs8[ FNAME 'X11.RLE ' ,ddoII LOG 124 K9\p=H^T7 WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 |%p;4b APS 1 tb#9TF UNITS MM ollJ#i9 OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 9@'^}c# MARGIN 1.270000 `XT8}9z! BEVEL 0.254001 OFc Lh 0 AIR HP/f`8 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 {w/{)BnPG 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 Yz"B 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 0^l)9zE 1 CTE 0.255000E-05 o|r8x_!+ 1 GTB U 'SILICON ' OAlV7cfD 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 qIXo_H&\C 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 D jzHEqiH 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR AcRrk 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 (T&rvE 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 :.2Tcq 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 D7v-+jypp 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 S}mZU! 3 CTE 0.550000E-05 'aj97b;lpG 3 GTB U 'GE ' {lNvKm)w 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000
(TKn'2 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 cJp:0'd 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR yf
7Sz$Eq 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 |->P|1
P 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 Ev%_8CO4e 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 c;RL<83: 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 HV*Dl$ 5 CTE 0.550000E-05 roiUVisq* 5 GTB U 'GE ' B<V8:vOam 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 \:7G1_o 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 gAFu 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR *O5Ysk^| 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 QYS 1.k 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 3izGMH_` 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 M/Twtq-`H 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 |8m2i1XG 7 CTE 0.255000E-05 /Soc,PjZ 7 GTB U 'SILICON ' %1\MW+ 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 `<cnb!] 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 Un~
}M/ 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR t@ _MWF 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 DK6^\k][V 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR Es7+bFvsE8 END T(@J]Y- w#-J ?/m 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 -gq,^j5, %I`%N2ss 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: xE{PsN1 X; r2h{#2 CHG vV( ?A ALPHA A6061 YA?46[: END ktEdbALK _NwB7@ e 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: [B2g{8{! yJ0q)x sS THERM ^8z~`he=_J 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 "t
^yM`$5[ END $2><4~T;|A Z)Zc9SVC m-w K8]t9 u`ezQvrcy 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 D_)i%k\ ]YF_c,Q 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 .%x1%TN Y|3n^%I 0t^Tm0RzH 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 Zf,9 k".'C =Z(_lLNmh 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 TF[8r[93 U3 -cH
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现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: g><*qd?t @OB7TI_/
THERM 5Z<y||= COE 1 STYRENE E3~ Wyfd7 TCHANGE 1 wG-lR,glb 5 23iMG]J& ATS 100 2 K}feS(Ji END #Rj&PzBe \'>ZU-V 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: |jhu G.B~n>}JU, ACON 1 Lk>GEi| PANT UVUoXv)N VY 4 TH 1000 -1000 7`pK=E}+ VY 5 TH 1000 -1000 4?c4GT9(6S END Ia%S=xU{= 3[UB3F4K AANT sWGc1jC?.F ACON 1 A?;KfVq M 0 1 A DELF !zR1CM M 8.103249 1 A P YA 1 `iQ9 9 6E))4
lW GSO 0.5 5.332000 3 M 0 9l&4mt;+&< GNO 0.5 1 3 M 0.5 1(`UzC=R| GNO 0.5 1 3 M 1.0 4COo ~d \pwg8p[4Q ACON 2 1$toowb"Zy M 0 1 A DELF py':UQS*q of<(4<T GSO 0.5 5.332000 3 M 0 J;#7dRW{ GNO 0.5 1 3 M 0.5 Kd|@ GNO 0.5 1 3 M 1.0 k@=w? m END TJ`Jqnh #k/NS SNAP 4.& | |