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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。 )0exGx+: CE`]X;#y P|$n '@.6Rd 8 这是示例镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔来改善焦点。以下是此示例的RLE文件: FDLo|aP/v w8 :[w RLE fc*>ky.v ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 5+M,X kg FNAME 'X11.RLE ' 3d6z_Yd: LOG 124 t2(X WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 vu*e*b$} APS 1 &<98nT UNITS MM Jq&Hz$L| OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 xX%ppD7 MARGIN 1.270000 @c]KHWI BEVEL 0.254001 0NU%z.(%s 0 AIR \DQu!l@1U 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 {fACfSW6 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 . fja;aG 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 y2_rm 1 CTE 0.255000E-05 Unb2D4&' 1 GTB U 'SILICON ' ]{6/6jl 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 +Pl)E5W!=` 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 H_RfIX)X 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR DlUKhbo$g 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 #kM|!U= 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 \
T#|<= 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 g D6S%O 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 ~-A"j\gi" 3 CTE 0.550000E-05 6v3l^~kc' 3 GTB U 'GE ' Z|n|gxe 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 rH`\UZ{cc 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 @\ y{q; 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR kFp^?+WI%H 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 %Z_O\zRqy) 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 MT~^wI0a 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 a*5KUj6/TL 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 #]jl{K\f#X 5 CTE 0.550000E-05 "Wg,]$IvU 5 GTB U 'GE ' Fa>f'VXx 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 -13}]Gls7Q 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 0! 3. .5== 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR n\((#<& 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 =6dAF"b) 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 w&L~+Z< 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 jlj ge=#c2 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 +;~o R_p 7 CTE 0.255000E-05 Nj4CkMM[3 7 GTB U 'SILICON ' ~6i'V?> 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 H}kZ;8 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 vd lss| 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR GFdbwn5B 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 * |,N/e 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR O"'xAPQW END P$U"y/ XZKlE
F? 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST nnj<k5 S9l,P-X` 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: 1GK.:s6.f .m]}Ba}J$ CHG |)!f".` ALPHA A6061 o+Jnn"8 END q|<B9Jk 33DP?nI} 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: -NJpql{Cb @KL&vm(F$ THERM CO`)XB6W 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 |;US)B8}*Z END u"qVT9C$= g{DehBM '{2]: 8Ij<t{Lps 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 @[J6JT*E U/enq,-F^ 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 rByth,| F NPu kaCN^yQ 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 -kk7y |2l-s 1|y 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 `w
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现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: 3l?|+sU>O <u\Hy0g THERM UAF$bR COE 1 STYRENE p*c(dkOe8 TCHANGE 1 o5s6$\" 5 ! :]_-DX ATS 100 2 :o!Kz`J END <5E'`T P6GTgQ<'BA 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: "j_iq"J 6#U~>r/ ACON 1 F&6#j PANT )<V!lsUx'- VY 4 TH 1000 -1000 }9\_s* VY 5 TH 1000 -1000 Nl YFS?5 END /= ;,lC F[}#7}xjA AANT 90}vFoy ACON 1 f DXK<v) M 0 1 A DELF :o^ioX.J M 8.103249 1 A P YA 1 /FN:yCf 7N 0Bj! GSO 0.5 5.332000 3 M 0 Ij(<(y{?Q1 GNO 0.5 1 3 M 0.5 IaeO0\
4E GNO 0.5 1 3 M 1.0 9 wR D=a !d()'N ACON 2 W]eILCo M 0 1 A DELF H7+z"^s* Dh`&B GSO 0.5 5.332000 3 M 0 c(=>5 GNO 0.5 1 3 M 0.5 7#C$}1XJ1 GNO 0.5 1 3 M 1.0 #|E#Rkw! END qR
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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。 ynA_Z^j 9mHCms 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。 nX:E(9q7c oA5Qk3b: 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。 6kp)'wz` aiX&` 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] Kq")|9=d
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