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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。 z;zyk )r~$N0\D MQ$[jOAqP ? #-"YO7 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: ecA:y!N glH&v8 RLE qx18A ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 MSUkCWt! FNAME 'X11.RLE ' kUUN2 LOG 124 YjdCCju WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 SuB;Nb7r` APS 1 -m(9*b{h@ UNITS MM S:v]3G OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 )TP1i MARGIN 1.270000 -N<s = BEVEL 0.254001 ?_%*{]mt( 0 AIR o|>2X[T 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 EFW'D=&h8 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 R3TdQ6j 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 t.t$6+"5We 1 CTE 0.255000E-05 f$Nz).( 1 GTB U 'SILICON ' e4b`C>> 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 4`o_r% 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 Gw:8-bxS 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR ()6(eRGJ 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 fJBp,{0 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 cgNK67"( 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 .}&bE1 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 3V?JX5X\ 3 CTE 0.550000E-05 &p8b4y_ 3 GTB U 'GE ' Rb
Jl; 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 `Xc~'zG 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 z4!TK ps 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR qZ'&zB) 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 gtHWd;1&f 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 wS-D"\4/ 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 ]R32dI8N 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 #f0J.)M 5 CTE 0.550000E-05 tV%:sk^d 5 GTB U 'GE ' >'iXwe- 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 \XFF( 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 -"Wp L2qD 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR >B<jR$`6@ 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 @d:TAwOI' 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 "_WOtJr 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 y!&6"l$K] 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 PN:/lIO 7 CTE 0.255000E-05 wa-#C,R\_# 7 GTB U 'SILICON ' Hphvsre< 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 %ZF47P%6 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 &\#If: 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR u&z5)iU 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 Aj((tMJNOw 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR FpN >T END \B/+.\ o *)>aw 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 w/BaaF.0 z2*>5c% 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: B*!{LjXV }iZO0C CHG >Vc;s!R ALPHA A6061 _Cn[|E END C +S mX66}s}# 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: ~3bH2,{L[ MWTzJGRT THERM 1(t{)Z< 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 Ox9WH4E END f|Dq#(^\ 8 :B(}Y4K &v9*D`7L uvC ![j^~ 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 kEiWE| Mtxn@m{i;" 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。 'b(V8x vdA3 ZyAm:yO 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。 $p? gai{o ukNB#2" 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 1@" L T6_LiB@
R8ZI}C1
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: |hGi8 #$k6OlK-r" THERM >wx1M1 COE 1 STYRENE )2vkaR TCHANGE 1 0P)"_x_ 5 ,F^Rz. ATS 100 2 VaKBS/y" END (.[HE
~ s? )/uu~9SFd 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: Qn0 1ig
Sy\ec{$+V] ACON 1 >Vp# PANT DVC<P}/ VY 4 TH 1000 -1000 lO)-QE+ VY 5 TH 1000 -1000 y?Vsp< END P:Nj;Cxh )S~ySiJ<U AANT XQW9/AzN f ACON 1 ]&;M78^6 M 0 1 A DELF Iq/V[v M 8.103249 1 A P YA 1 _pZ2^OO@ U`*L` PM GSO 0.5 5.332000 3 M 0 [&_c.ti GNO 0.5 1 3 M 0.5 ftr?@^ GNO 0.5 1 3 M 1.0 t^ax:6;"| w&U>w@H^ ACON 2 U_\3preF M 0 1 A DELF bIs@CDB pXL@&]U+ GSO 0.5 5.332000 3 M 0 Cx,)$!1 GNO 0.5 1 3 M 0.5 QVEGd"WvvO GNO 0.5 1 3 M 1.0 w]-,X` END hlIh(\JZ4s XHX$Ur9 SNAP T1Gy_ G/ SYNO 20 MULTI j)A$%xUo >o45vB4o
6B pm+}
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。 i7 *cpNPO 7"|j.Yq$H{ 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。 1ig#|v*+ %+Az
X 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 uEB a
d,0*(</ 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] Adyv>T9
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