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。 tC'#dU`=qY hbYstK;]Z 2@bOy~$A KK 7}q<&i 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: @MibKj>o =( ZOn=IL RLE #8XmOJ"W3k ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 {*bx8*y1 FNAME 'X11.RLE ' 274j7Y' LOG 124 s2L]H WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 ^nZ=B>Yn2 APS 1 mD>
J,E UNITS MM 8L:AmpQdpA OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 D)G oWt MARGIN 1.270000 `=;}I@]zj) BEVEL 0.254001 A)~oD_ooQ 0 AIR a4uy}@9z 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 >3g`6d 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 $G <r2lPy 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 nN$.^!;& 1 CTE 0.255000E-05 L[44D6Vg 1 GTB U 'SILICON ' ZzK^bNx)0 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 $|Ol?s 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 W2h*t"5W 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR fahQ^#&d` 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 zATOFV 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 |}^u<S8X 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 #SHJ0+)o 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 bX[ZVE(L 3 CTE 0.550000E-05 8Mtd}{Fw* 3 GTB U 'GE ' %wl:>9] 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 ;fV"5H)U\ 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 sh,4n{+ 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR enxb
pq# 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 h7ZH/g$) 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 M%54FsV 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 (soTkH:# 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 {
#B/4 5 CTE 0.550000E-05 O6e$v I@ 5 GTB U 'GE ' % dFz[b 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 X)(K|[ 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 [,st: Y 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR O_s/BoB@ 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 Q7pCF,; 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 VO1 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 @Wd(>*"zw 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 {pi_yr3 7 CTE 0.255000E-05 7gLk~* 7 GTB U 'SILICON ' 3Yx'/ =] 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 XU<owk 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 !m=Js" 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR Jo qhmn$j 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 `tO t+>YWn 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR U*N{H$ACuR END l %zbx"%x 3
u=\d)eq 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST G$_)X%Vb I |H8C4^1Rq 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: ^Rl?)_)1HE u*qI$?& CHG =MJRQV67 ALPHA A6061 A'}!'1 END VJA/d2Oys F@z%y'5 Z* 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: H!FaI(YZl f3vl=EA4| THERM b&,ZmDJh 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 a{^2c! END &RuTq6)r TqS s*as5 08AD~^^ lZkJ<*z# 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 ( +S- c#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。 F`F|.TX GXLh(d!C v}5YUM0H ` 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。 z<P?p r4K_Wp 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。 2>.b~q@ [T'[7Z
J7dHD(R8
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: sm?b,T/ 55`p~:&VQ THERM :
maBec) COE 1 STYRENE zZ Y1E@~ TCHANGE 1 PGZe'r1E9 5 nT~XctwF ATS 100 2 %#EzZD END 'b [O-6v U7fNA7#x" 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: s LD Ea sAjUX.c ACON 1 xz}CqPJ# PANT 4!3<[J;N; VY 4 TH 1000 -1000 ]4')H;'y VY 5 TH 1000 -1000 $t6t 6<M) END W4#DeT n0K+/}m AANT ]m&Ss ACON 1 g rI#' x M 0 1 A DELF l7<VH z0b M 8.103249 1 A P YA 1 +|<bb8% D;48VK/Q GSO 0.5 5.332000 3 M 0 3*{l^<`:gA GNO 0.5 1 3 M 0.5 DP *$@5 GNO 0.5 1 3 M 1.0 .;U?%t_7 5yJ~ q ACON 2 I@Yk &aU M 0 1 A DELF bF;|0X$
x ",5=LW&, GSO 0.5 5.332000 3 M 0 SN7_^F GNO 0.5 1 3 M 0.5 xudZ7 GNO 0.5 1 3 M 1.0 ^[+2P?^K END %k"hzjXAw KB~`3Wj|Z SNAP <
uV@/fn< SYNO 20 MULTI
A;^{%S MCXt,`}[
c>r~pY~$
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。 %3=T7j A??a:8id^ 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。 y+7+({w< ]|Ie E!6 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。 OB+ cE4$ ulEtZ#O{_ 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] ljg6uz1v%
Mx3f T>? #!m^EqF1_ iHdX wXYT(R R(}!gv}s
|
|