| 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。 v#F-<?Vv Man^<T%F K"^cq~ C5;wf3 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: 5zVQ;;9 .R\p[rv& RLE `-u7 I ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 ,2_w=<hq FNAME 'X11.RLE ' RJwb@r<v LOG 124 D:)~%wu Lt WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 `@MPkCy1 APS 1 `V@z&n0P6 UNITS MM Wp`C:H OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 #h{Nz/h+ MARGIN 1.270000 xG w?'\ BEVEL 0.254001 o$t
&MST?i 0 AIR l1DI*0@ 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 ? oc+ 1e 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 F^miq^K=
1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 Z)5klg$c 1 CTE 0.255000E-05 3a9u"8lG 1 GTB U 'SILICON ' %",ULtZ+ 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 q}sK 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 %Co
b(C&} 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR qw2)v*Fn 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 |@ *3^' 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 zhjJ>d%w 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 Rf?%Tv0\ 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 1\IZcJ { 3 CTE 0.550000E-05 7jT#BWt 3 GTB U 'GE ' zsQF,7/}B 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 [aHlu[, 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 Yw1Y-M 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR F^]aC98]1 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 eVrNYa1>H 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 ?uig04@3 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 H) cQO?B 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 s.KOBNCFa 5 CTE 0.550000E-05 u]0!|Jd0 5 GTB U 'GE ' ^Eu_NUFe 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 %UBPoq 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 2]3G1idB 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR RPY6Wh|4 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 O/$ v69: 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 ExQ--!AC= 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 O'fc/cvh=' 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 v =>3"!* 7 CTE 0.255000E-05 R@&?i=gk 7 GTB U 'SILICON ' [d\#[l_ 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 $6Z[|9W^A 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 =uS8>.Qj 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR `u$24h'! 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 bje'Oolc 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR [:B W+6 END kHZKj!!R |\/~
8qP 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST [|jIC *6'_5~G 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: F\:{}782u XGL"gD
CHG Sw[=S '(l ALPHA A6061 f}A^]6MO: END =qan%=0"h 27$\sG|g 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: wAPO{3 %bN"bxv^ THERM =g1 D; 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 r!>es;R8 END =\*S'Ded b\H/-7< =GLYDV hY)YX,f=S 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 i;gw=Be XPrY`,kN 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。 dr}O+7_7%- O$YJku
I)qKS@ 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 /]P%b K6B 6CCZda@ 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 e$gaE</ hl=oiUf[s
H)-L%l|9
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: qEPf-O:lm E\W;:p,{A THERM ,80jMs COE 1 STYRENE 1i ?gvzrq TCHANGE 1 HdDo 5 \t[
hg ATS 100 2 ~y( ,EO END \z<ws&z3`$ vr5<LNCLQ 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: ':9%3Wq]j mOABZ#+Fk ACON 1 3XM Bu* PANT f'8B[&@L VY 4 TH 1000 -1000 9_I[o.q VY 5 TH 1000 -1000 O(b"F?
w END *)2x&~T*| `kI?Af*;v AANT )cfp(16 ACON 1 |E>v~qD8I M 0 1 A DELF ;F"
kD M 8.103249 1 A P YA 1 $yP'k&b! wR`w@5,d GSO 0.5 5.332000 3 M 0 \k2C 5f GNO 0.5 1 3 M 0.5 ~7F EY0 / GNO 0.5 1 3 M 1.0 s:qxAUi\/ '` BjRg57] ACON 2 i'[n`|c< M 0 1 A DELF {m1t~ S UtHmM,*I GSO 0.5 5.332000 3 M 0 3 LZL!^ 5N GNO 0.5 1 3 M 0.5 o+PQ;Dl GNO 0.5 1 3 M 1.0 <lsi.x\y< END VuYWb)@ U)IsTk~}O SNAP U~JG1#z6 SYNO 20 MULTI 81%qM7v9H f
z/?=
ru(?a~lF8~
图像质量有下降,但仍在合理范围内,即使温度发生变化,焦点仍然能够保持聚焦。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸的地方及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 y&KoL\ v ](G?L9b 我们已经为TH变量输入了确定的限制,因为程序不会让正TH变为负数。为了保持放大率不变,我们为主光线的YA添加了一个目标。您可以参考用户手册,以获得有关此功能的完整。 ,Yiq$Z{qQ `&"H*
Ie 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。 Rz])wBv e ~Sn5;g8+\ 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] `SSP53R(0
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