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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。 *S*49Hq7c ."ZG0Zg d?X,od6 <?B3^z$ 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: ra'/~^9 4\-11!'08 RLE RWR{jM]V ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 }
TUr96 FNAME 'X11.RLE ' Q8`V0E\~ LOG 124 3/]1m9x WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 kZG=C6a APS 1 FcM)v"bF&] UNITS MM "yQBHYP OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000
n}a`|Nbk MARGIN 1.270000 b, a7XANsh BEVEL 0.254001 *4
LS`` 0 AIR crv#IC2 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 Rr
[_t FM 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 Q*<KX2O 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 \
86g y/ 1 CTE 0.255000E-05 By@65KmR" 1 GTB U 'SILICON ' gf>H-718F 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 }o:LwxNO 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 Mbxl{M
> 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR 7_ oUuNw 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 ({rcH.: 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 j.] ]VA 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 ZX&e,X~V 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 h.K"v5I* 3 CTE 0.550000E-05 -sA&1n"W&5 3 GTB U 'GE ' 3}\ z&| 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 YT8q0BR] 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 #$W5)6ch 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR O W.CU=XU 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 ]8%E'd 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 n`Z}tQ%)o 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 }+m4(lpl 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 9 RDs`>v 5 CTE 0.550000E-05 wzy[sB274 5 GTB U 'GE ' m^XO77" 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 .iR<5. 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 +/celp 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR /#T {0GBXe 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 qZ!kVrmg& 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 yL
asoh 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 >8{w0hh; 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 JfkEJk< 7 CTE 0.255000E-05 YZfi-35@g 7 GTB U 'SILICON ' 5xr>B7MRM? 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 F#|y,<}< 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 TP#Ncqh 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR +i}H $.
8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 F1BvDplQ>G 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR ~.x #ic END (pCHj' KJJ:fG8' 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST nmn/4> {f/]K GGk 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: yg8= G vO u\ 7Y_`8 CHG 1v:Ql\^cT ALPHA A6061 T"htWo{v> END lS Y " Eg1TF oIWl 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: QaLaw-lx O9N!SQs80 THERM zf)*W#+ ATS 100 2 !将100℃时镜头副本放到ACON2中,所有参数随温度变化而改变 q1xSylE END }=f\WWJf0 8Ys)q x>7' ~m<K5K6 V G0h&0e{w 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 #@-dT,t i?d545. u 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 ]0<K^OIY h{"SV*Xpk/ qPz_PRje 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。
5q@s6_"{ v(Kj6 ' 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 8>j&) @q OU` !c[O
vG6*[c8
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: HABUf^~- fX:q] THERM T]Q4=xsv COE 1 STYRENE #\N8E-d TCHANGE 1 4/{pz$ 5 0J[B3JO@M ATS 100 2 .!^OmT,u END 3d;J"e+? ye(av&Hn 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: z2Wblh"_ ;=@O.iF;H ACON 1 19[o XyFI PANT %I`'it2d VY 4 TH 1000 -1000 #s(ob `0| VY 5 TH 1000 -1000 8(-
29 END \H>Psv{ H(Wiy@cJn AANT fup?Mg- ACON 1 xc-[gt6 M 0 1 A DELF .KG9YGL# M 8.103249 1 A P YA 1 Rf)|p; \2~\c#-k GSO 0.5 5.332000 3 M 0 c1i[1x% GNO 0.5 1 3 M 0.5 ~C>;0a;<: GNO 0.5 1 3 M 1.0 !|V_DsP 4VvE(f ACON 2 z^*g2J, M 0 1 A DELF e]>=;Zn n|T$3j) GSO 0.5 5.332000 3 M 0 % &H^UxC GNO 0.5 1 3 M 0.5 ^^
SMr l GNO 0.5 1 3 M 1.0 1NZpd'$c END EJz!#f~ 90F.9rh SNAP ~mvv
:u SYNO 20 MULTI b^<7a& SJc*Rl>
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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。 ;H8`^; I4ZbMnO 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。 t:oq't w(S&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。 ~#so4<A`3 .i?{h/9y 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] c*axw%Us
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