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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。 l'16B^ P#ru-0DD 't)j w4L\@y3 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: D@
=.4z ?!~au0 RLE {7/6~\'/@ ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 fI$,?> FNAME 'X11.RLE ' `SW`d<+L LOG 124 yAi4v[ WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 +'#d*r91@ APS 1 M$&>"%Oi UNITS MM ?N|PgNu X OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 7gQt
k MARGIN 1.270000 ~o #
NOfYi BEVEL 0.254001 {Z?!*Ow 0 AIR V|a59[y? 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 WLh_b)V| 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 :sA-$*&x 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 uwQ4RYz 1 CTE 0.255000E-05 UT{Nly8u 1 GTB U 'SILICON ' >LLz G 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 (U.&[B 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 'M'LJ.,"/ 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR KPO((G0& 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 ?1412Tq5 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 ih YfWG| 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 0?`#ko7~d 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 a9qZI 3 CTE 0.550000E-05 O-'T*M> 3 GTB U 'GE ' A23 Z)` 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000
E;|\?> 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 G:&Q)_ 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR WYzY#-j 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 @%fkW"y: 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 |ITg-t 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 *l9Y]hinq 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 X0P$r6 ; 5 CTE 0.550000E-05 EwOTG
Y{0p 5 GTB U 'GE ' ?41| e+p 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 H{ $ yy)@F 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 #tfJ?w` 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR -OW$ 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 {Y/ 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 .LS.Z
4@ 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 .s9Iymz 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 gSv<.fD" 7 CTE 0.255000E-05 #]'V#[;~ 7 GTB U 'SILICON ' a*D|$<V 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 #,9|Hr% 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 s`TBz8QO$ 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR Fca?'^X 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 nbRg<@ 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR >L(F{c: END ?@,:\ ,G @]7\.>) 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 Q:LuRE!t XDWERvIj 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: }v!6BU6<Q ";xEuX CHG +Q9HsfX/ ALPHA A6061 ?t"PawBWE END bpILiC Z`!pU"O9l 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: t2gjhn^p h=tY 5]8 THERM >fdN`W}M 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 &ar}6eO END 'GyPl 7wnzef?) SM<kE<q# j
AE0$u~. 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 %qHT!aP 5 6R,+sN 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 a]k&$ ;0*^9 8K ; n@C(hG 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。 4ca-!pI0 :}z%N7T 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。 525 >=h ww2Qa-K
w~&]gyf
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: )-{~7@yqZ S#9SAX [ THERM #Q"vwek COE 1 STYRENE #jJcgR< TCHANGE 1 #.)>geLC>9 5 a< EC]-nw ATS 100 2 ""d>f4,S END Y Pc< SDwSlwf 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: z,)sS<t( $yAfs3/%)s ACON 1 (`u!/ PANT ni>
;8O]= VY 4 TH 1000 -1000 |DD?3#G01 VY 5 TH 1000 -1000 pYG,5+g END D2p6&HNT c5R{Sl AANT q9!9OcN2 ACON 1 Anv8)J!9u M 0 1 A DELF 3c3Z"JV M 8.103249 1 A P YA 1 zTB9GrU }hYE6~pr GSO 0.5 5.332000 3 M 0 q1Sm#_7 GNO 0.5 1 3 M 0.5 +a-@
!J~: GNO 0.5 1 3 M 1.0 Z L</ m-RY{DO+ ACON 2 ea0tx3' M 0 1 A DELF B6\VxSX4{ %b;+/s2W GSO 0.5 5.332000 3 M 0 =fG8YZ( GNO 0.5 1 3 M 0.5 <h=M
Rw,l GNO 0.5 1 3 M 1.0 JZzf,G: END !@{[I:5 0)5Sx /5' SNAP >EtP^Lu~f_ SYNO 20 MULTI hhAC@EGG rj~ian
Pfx71*u,
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。 QJWES%m` |:+pPh!- 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。 dY<#a,eS I%919 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。 (H+[ ^(3d2 Vor9
?F&w 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] m1i+{((
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