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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。 4*_jGw ]($ \7+ zC50 @S3| -TD\?Q 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: [$3+5K# z+Xr2B RLE Zo UeLU ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 SIK:0>yK" FNAME 'X11.RLE ' eKLvBa-{@ LOG 124
}$oS/bo WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 (KI9j7 APS 1 $Sc _E:`] UNITS MM ]p|?S[!= OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 %9YY \a { MARGIN 1.270000 =r]l"T BEVEL 0.254001 }u#3 hYa 0 AIR f y2vAwl 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 E PE_2a} 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 MkW=sD_ 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 tE%g)hL- 1 CTE 0.255000E-05 fz=8"cDR 1 GTB U 'SILICON ' MKbcJZe 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 l8~(bq1 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 5V 2ZAYV 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR 9L$OSy| 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 cB&_':F 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 _l{~O
3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 b5MBzFw 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 97Dq; 3 CTE 0.550000E-05 GVhqNy
3 GTB U 'GE ' DN:|
s+Lz 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 :2lpl%/ 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 L#SW! 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR 1$RJzHS 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 :uo)-9_ 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 fXWy9 #M 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 +cfcr* 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 "{8j!+]4i 5 CTE 0.550000E-05 h: yJ 5 GTB U 'GE ' D%+yp 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 #^$_/Q#C 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 1 G]D:9-? 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR k, N{ 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 A~xw:[zy$a 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 he(K 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 S ,F[74K 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 z5gVP8*z5 7 CTE 0.255000E-05
Gd A!8 7 GTB U 'SILICON ' -]wEk%j 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 (:8a6=xQ 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 W=HvMD 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR ^EiU> 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 +a39 !j
1_ 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR n*"r!&Dg END dC,C[7\ nA0%M1a 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST %%ouf06.| xO_>%F^? 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: W,EIBgR(R5 ~AjPa}@ f CHG umns*U%T; ALPHA A6061 `U|7sLR END LxIGPC~ L ~'98C 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: <O7!( | Uics:cQC THERM .K84"Gdx ATS 100 2 !将100℃时镜头副本放到ACON2中,所有参数随温度变化而改变 p-IJ':W END dwk%!% ;N#}3lpLqg 9h|6"6 O*v&CHd3 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 =Rx4ZqTI| S3/%;=| 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 E"9(CjbQ[ 0U~$u )Zr\W3yWX 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。 <oJ?J^ XA<h,ONE? 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。 5IUdA? Xk.OyQ@
)T"Aji-hy
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: u
`/V1 7Tk//By7 THERM 9;Z{++z COE 1 STYRENE Ea
S[W?u} TCHANGE 1 N `:MF 9 5 k Nc-@B ATS 100 2 Hy4;i^Ik < END Xuu&`U~% &V1d"";SZ 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: *-PjcF}Y [3bPoAr\ ACON 1 lv=q( & PANT RAl/p9\A+ VY 4 TH 1000 -1000 [ne51F5_ VY 5 TH 1000 -1000 FWJ**J END 3v\P6 5H.~pc2y AANT s8&q8r7% ACON 1 N#Rb8&G)b M 0 1 A DELF !b_(|~7Lc M 8.103249 1 A P YA 1 joskKik^ #M|lBYdW} GSO 0.5 5.332000 3 M 0 <&Xl b0 GNO 0.5 1 3 M 0.5 _!1LV[x!s GNO 0.5 1 3 M 1.0 0F-{YQr> ,V,mz?d^9 ACON 2 BW)-F (v M 0 1 A DELF 5c3-?u! ,93Uji[l GSO 0.5 5.332000 3 M 0 T`wDdqWbEG GNO 0.5 1 3 M 0.5 IrQ.[?C GNO 0.5 1 3 M 1.0 ss%, END V3ht:>c9qs Q&.uL}R SNAP A0Nx? SYNO 20 MULTI @U8u6JNK' 4*qBu}(
iGSJ\
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。 AC1RP`c JD#q6&| 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。 )XN%pn r|UJJ9i 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。 chL1r9V)v _cQ
'3@ 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] x3&gB`j-
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