小火龙果 |
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。 le7
`uz!% Xh.+pJl,* [_y9"MMwn 'oz hz2s 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: X}oj_zsy;^ 7"ylN"syZ RLE 5/& 1Oxo ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 IK*oFo{C=K FNAME 'X11.RLE ' :8p&#M LOG 124 v~^ks{ WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 Vh"MKJ'R^ APS 1 KxO/] UNITS MM OSp?okV OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 cCM
j\H@ MARGIN 1.270000 u5Qp/ag?N BEVEL 0.254001 zuUT S[ 0 AIR a
@6^8B?w; 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 JNh=fvO2i 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 j((hqJr 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 :e1'o 1 CTE 0.255000E-05 JXpoCCe 1 GTB U 'SILICON ' ,LhEshf 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 CN$I:o04C 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 \r)%R5_CQ 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR ]]>nbgGn# 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 }<vvxi 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 RnHQq'J|\ 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 d
i!"IQAvK 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 {tPnj_|n< 3 CTE 0.550000E-05 I0!j<G 3 GTB U 'GE ' :~yzDk\I"- 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 Z.!g9fi8> 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 m7JPH7P@BM 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR *5e<\{! 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 GGH;Z WSe 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 8KFj<N>' 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 SU/G)&Mi 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 _*Pfp+if 5 CTE 0.550000E-05 +9RJ%i&Ec 5 GTB U 'GE ' ~%`EeJwT 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 NdZ)[f:2 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 <nBo}0O} 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR .>P~uZiX! 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 *xPB<v2N:P 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 B$ui:R/ t 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 [q'eENG 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 @8|Gh]\P 7 CTE 0.255000E-05 _ j~4+H 7 GTB U 'SILICON ' ei@3,{~5 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 'GkvUrD9D$ 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 m$?.Yig? 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR H.:9:I[n 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 u*hH} 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR Vc| NL^ END N r<9u$d9=
=^Th[B 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 ZPlPN;J^1 mH)OB?+lq 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: y`rL=N# mf}\s]_c CHG 6+iK!&+= ALPHA A6061 Hq?& Qo END [m\,+lG?)j `_GO=QQ 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: DcN"=Y X@!X6j THERM :9`qogF> 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 uoHqL IpQ END };rm3;~ eg Pg
Syt ugI#ZFjJWE KSc~GP_ 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 ^sV|ck 80}4/8 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。 eQ<xp A @V$I?iXV 088C| 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 )pS8{c)E ")ED)&e 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 uf]Y^,2 Z(HZB
q!&B6]
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: 'irGvex 4[1k\ THERM >$uUuiyL4 COE 1 STYRENE j;iL&eo> TCHANGE 1 f>niFPW" 5 zmb@*/fK ATS 100 2 D#jX6 END @Dj:4 Xhse~=qA 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: (B:uc_+ | 3giZ{ ACON 1 1i'Zei) PANT ]_u`EvEx6 VY 4 TH 1000 -1000 2ce'fMV VY 5 TH 1000 -1000 g\&2s, END vLDi ; !BUi)mo AANT t8vc@of$c, ACON 1 '#H")i M 0 1 A DELF Vv4H:BK$ M 8.103249 1 A P YA 1 6m+W#]^ JNBT^=x GSO 0.5 5.332000 3 M 0 3gc"_C\$ GNO 0.5 1 3 M 0.5 t77'fm GNO 0.5 1 3 M 1.0 K]<u8eF F7T E|LZ ACON 2 76u{!\Jo/{ M 0 1 A DELF F;kvH -B9S}NPo GSO 0.5 5.332000 3 M 0 J`<f GNO 0.5 1 3 M 0.5 zMGzReJ GNO 0.5 1 3 M 1.0 xNX'~B^4d END jDTUXwx7V azX`oU,l SNAP ,|pp67 SYNO 20 MULTI O]{*(J/t .C= I^
i&&qbZt
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。 |I^y0Q:K XLb0
9; 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。 e4[) WNR 4RQ5(YTTuR 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。 K-(;D4/sQE k1fRj_@WPT 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] Q2c*.Y
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