| 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。
$ (}rTm j"Jf|Hq $ Z+B*V)a= [G 9Pb) 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: 2poo@]M/ _2KIe(,; RLE 08\w!!a: ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 ,#;hI{E FNAME 'X11.RLE ' {@X>!] LOG 124 ByY^d#oE WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 &mX_\w/% APS 1 Y:CX RU6eD UNITS MM H*]Vs=1 OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 lIyMNw MARGIN 1.270000 eEXNEgbn BEVEL 0.254001 9!Av sC9 0 AIR ~d7t\S 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 Y"
=8wNbr 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 }NDl~5 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 h6k" D4o\ 1 CTE 0.255000E-05 aiPm.h> 1 GTB U 'SILICON ' ti61&)( 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 #ss/mvc3 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 J0V m&TY 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR 1 b7jNkQ 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 x[mz`0 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 NU=2*gM 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 ZtZ3I?%U3 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 ;6 @sC[ 3 CTE 0.550000E-05 brp3xgQ`] 3 GTB U 'GE ' af<h2r 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 *=i&n> 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 yH('Vl 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR Uha.8 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 7:B/?E 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 ~!ooIwNNz 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 OPN\{<`*d 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 e^lX|L>o 5 CTE 0.550000E-05 NzAh3k 5 GTB U 'GE ' \^6 [^\@[ 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 "BsK'yo. 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 6):1U 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR SY|K9$M^ 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 ZBDF>u@ 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 ='jT
5Mg 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 &]YyV . 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 7j)ky2r# 7 CTE 0.255000E-05 JPn)Op6 7 GTB U 'SILICON ' U;/2\Ii 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 56JQ h 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 #OPEYJ;*9d 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR nrY)i_\ 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 T1qbb* 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR s! 2[zJ19p END EMP|I^ |&"aZ!Kn 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 \dCGu~bT P@PF"{S 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: W8 Ssv 1J0gjO)AZ CHG \(Oc3+n6 ALPHA A6061 Tr_gc~ END >SQzE WP*}X7IS 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: XA<h,ONE? 6 eryf? THERM |'-aR@xJ 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 hlL$3.] END 8Azh&c
.mfLH N%: IDn<5# fD@d.8nXd 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 3F]Dh^IR9 8!|vp7/ 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 9vP;i= fr mDz44XO
>=97~a+. 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 =q0V%h{ }xC2~
再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 S[ !6Lw 2`*w*
)1!<<;@0
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: iXy1{=BDv l,l qhq\ THERM OW#0$%f COE 1 STYRENE (Ff}Y.4 TCHANGE 1 ('J@GTe@xj 5 Bk\Y v0 ATS 100 2 }O7sP^ END ;>mM9^Jaf l#enbQ`-~ 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: ya1
aWs~ 1s(T#jh ACON 1
YA,~qT| PANT LUD. VY 4 TH 1000 -1000 SI~jM:S} VY 5 TH 1000 -1000 .x%w# END i*/i"W< 1v|-+p42 AANT 0zNbux_ ACON 1 *gH]R*Q[Rt M 0 1 A DELF JWd[zJ[ M 8.103249 1 A P YA 1 ]O@iT= *3 OM0r*<D"! GSO 0.5 5.332000 3 M 0 avq$aq(3& GNO 0.5 1 3 M 0.5 (a#gCG\ GNO 0.5 1 3 M 1.0 OJpfiZ@Q_ F:q4cfL6 ACON 2 sR1_L/. M 0 1 A DELF s 4_Dqm `{:Nt#7
GSO 0.5 5.332000 3 M 0 3bWGWI GNO 0.5 1 3 M 0.5 pi"M*$ GNO 0.5 1 3 M 1.0 "jyo'r END ]TT >3"Dw7 y@7fR9hp< SNAP |:5O|m ' SYNO 20 MULTI Q~nVbj?c2v v|(]u3=1_
:41Y
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。 $6mShp9( Cd)g8< 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。 j%s,%#al 2>9\o]ac4 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。 $x'jf?zs! b_RO%L:"yL 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] _ +DL
~'lT8 n_ Axsezr/ ={%'tv` r1< 'l kMCP .D45;
|
|