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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。 g2Pa-}{ USBU?WDt :f<:>"< /4x3dwXW@ 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:
<sdC#j ~1e?9D RLE ZH6#(;b ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 J*HZ=6L FNAME 'X11.RLE ' 6aC'\8{h LOG 124 \/=w\Tj WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 '?7?"v APS 1 Qb "\j UNITS MM G-FeDP OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 o2p;$W4` MARGIN 1.270000 fePt[U)2 BEVEL 0.254001 #r{`Iv?nn 0 AIR )Pr*\<Cld 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 2Lravb3 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 *\W
*,D.I 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 Z*r;"WHB 1 CTE 0.255000E-05 D9.H<.|36 1 GTB U 'SILICON ' E(t:F^z&D 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 Iu(j"b# 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 w.v yEU^ 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR ynkPI6o 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 Wp5w}8g 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 :yPA6O 4 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 MZ9{*y[z 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 FUy!j|W6f 3 CTE 0.550000E-05 P|M#S9^] 3 GTB U 'GE ' :.xdG>\n3 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 x.gRTR`7( 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 8Ter]0M& 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR (y^[k {# 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 HI+87f_Q 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 'dT JE--@ 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 sf""]c$ 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 R.ZC|bPiD 5 CTE 0.550000E-05 0LQ|J(u 5 GTB U 'GE ' >|Xy'ZR 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 BgPwIK
x 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 JQ9JWu%a 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR :i{$p00
G 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 mn5mdrv3WZ 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 =2sj$ 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 (<.uvq61 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01
RDFOUqS 7 CTE 0.255000E-05 W
PDL$y 7 GTB U 'SILICON ' qRV5qN2{XY 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 Os1o!w:m5 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 8[2.HM$Y 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR o>3g<-ul 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 _6Ex}`fyJ
9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR WziX1%0$n END Kr;7~`$[ +i %,+3#6 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 m\h. sg& F0&BEJBkU 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: ^;KL` ~c;D@.e\ CHG u0&
aw ALPHA A6061 ,[ogh END aWtyY[= c=
f_ 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: /CXrxeo S7/0B4[ THERM wF@mHv 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 /Dh[lgF0C END 9!aQ@ J^ 4^? J BpBZ rXortK#\% t&GjW6]W 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 muD7+rn?& d&!ZCq#_e 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。 +N~?_5lv\s =K#12TRf 8ec6J*b 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。 #fF~6wopV nWrknm 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。 k!%[W,* .H.#W1`
G:n,u$2a<
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: z j[/~I d|nJp-%V THERM 7<'4WHi;@s COE 1 STYRENE |~6X:
M61 TCHANGE 1 <Z8I#IPl 5 ;k<n}shD ATS 100 2 Hl@)j END Z(' iZ'55F 3I rmDT 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: RsY7F; ~Sr`Tlp ACON 1 W~TT`%[ PANT >o#5tNm VY 4 TH 1000 -1000 3EM=6\#q VY 5 TH 1000 -1000 NlBnV END yNwYP%"y (A6-9g> AANT yAge2m]<B ACON 1 =h`yc$
A(2 M 0 1 A DELF QasUgZ M 8.103249 1 A P YA 1 aNqhxvwf T8ga)BA GSO 0.5 5.332000 3 M 0 S\qYw(G GNO 0.5 1 3 M 0.5 kF09t5Lr GNO 0.5 1 3 M 1.0 oZ)\Ya= #$<7 ACON 2 |{KZ< M 0 1 A DELF kJ;fA|(I 1T{A(<:o$ GSO 0.5 5.332000 3 M 0 n1X.]|6' GNO 0.5 1 3 M 0.5 rv(Qz|K@ GNO 0.5 1 3 M 1.0 7~t,Pt) END :/Zy=F9: S 1%/ee3 SNAP r A/jNX@S SYNO 20 MULTI :r<uH6x| [OH9/"
LX4*3c|i,
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。 ews4qP IX!Q X 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。 1^bI9 / $1Lm=2;U 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。 g;bfi{8s_ 4t(V)1+ 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] l8"
piZ0KA" |@J:A! E^I|%F E~=`Ac,G2 :R/szE*Ak
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