| 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。 $cgcX 9YGY,sx 4M T 7 `sr /wv0i3_e
这是示例镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔来改善焦点。以下是此示例的RLE文件: '"Nr, vQo A}!J$V:w] RLE d-%hjy3N ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 y`Z\N
FNAME 'X11.RLE ' !u hT LOG 124 #9s,#
} WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 W*G<X.Hf APS 1 Ort(AfW UNITS MM OrW OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 \7_y%HR MARGIN 1.270000 n"8Yv~v*2j BEVEL 0.254001 3g
B7g'U 0 AIR QV8g#&z 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 "
1tH 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 IGgL7^MF 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 XP}<N&j 1 CTE 0.255000E-05 }0 ?3:A 1 GTB U 'SILICON ' }B^tL$k 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 |BYRe1l6l 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 @9:uqsL 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR |[lKY+26:{ 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 (?];VG 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 (At$3b6 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 8,|k ao: 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 bd`P0f? 3 CTE 0.550000E-05 VaPG-n>Vf 3 GTB U 'GE ' V~#tuv 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 u:b=\T L 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 /V By^ L: 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR 1mJHued=6 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 d5 -qZ{W 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 9u_Pj2%56. 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 0`H#
'/ 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 /@5YW"1 5 CTE 0.550000E-05 5R7DDJk 5 GTB U 'GE '
lRQYpc\ 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 2zpr~cB= 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 ,,TnIouy 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR :KO2| v\ 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 f
mGc^d|= 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 Kpp_|2|@< 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 9 $X- 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 5-M-X#( 7 CTE 0.255000E-05 =c7;r]Ol 7 GTB U 'SILICON ' a{e4it 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 kVL.PY\K 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 Ca\6vR 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR }7X%'Bg=M 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 )e{}V\;q 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR Pz^544\~ou END I:.s_8mH} \v/[6&|X0s 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST xC?h2hIt iQ{VY
^
0 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: s`UJ1eJ |hQ;l|SWg CHG Js;h% ALPHA A6061 }\LQ3y"[ END H.0K?N&\?> ?#fQ~ s 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: 7o4\oRGV > P)w?:k THERM 4I7>f]=) ATS 100 2 !将100℃时镜头副本放到ACON2中,所有参数随温度变化而改变 3oqHGA:} END M(fTKs ~5g ~;f[4 H>C=zo,oiC qWw=8Bq 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 wS*E(IAl +n)9Tz5 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 A=4OWV? 5X+A"X
;C qb4z
T 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 He)%S]RLk a9 G8q>h]O 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 ry!!9Z>9n `2snz1>!j
u4j5w
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: n| ;Im&, _j3f Ar(V THERM *2?@
|<(r COE 1 STYRENE Yz b XuJ4 TCHANGE 1 Lv%x81]K 5 wj+*E6o-n ATS 100 2 v:U-6W_)| END HV.t6@\}; =Uh$&m 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: Jb(H %NJ g){<y~Mk ACON 1 $?Wb}DU7_L PANT l\mPHA23 VY 4 TH 1000 -1000 nlYNN/@" VY 5 TH 1000 -1000 "fI6Cpc END d5.4l&\u r,udO,Yi=c AANT 6pzSp ACON 1 uS-|wYE M 0 1 A DELF P'2Qen* M 8.103249 1 A P YA 1 99S^f:t :0ep(<|; GSO 0.5 5.332000 3 M 0 . ^u,. GNO 0.5 1 3 M 0.5 xmG<]WF>E GNO 0.5 1 3 M 1.0 -%~4W? ZEQ Ex]Y ACON 2 *Uh!>Iv; M 0 1 A DELF p[-O( 3Y Q@niNDaW2 GSO 0.5 5.332000 3 M 0 y^k$Us GNO 0.5 1 3 M 0.5 ~BF&rx5Q GNO 0.5 1 3 M 1.0 SIllU END 74u&%Rj Kgv T"s. SNAP <[v[ci SYNO 20 MULTI U(Zq= M ]yu:i-SfP
4JEpl'5^Q
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。 C}X\|J ),)lzN%! 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。 ;j7#7MN2_E DqPw#<"H 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。 dveiQ So;<6~ 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] &L:!VL{I
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