| 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。 :Q-QY)hH mQka?_if) 4A{6)<e GVK c4HGt 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: 7]`l"=/z &`^PO$ RLE @yj$ ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 s,;7m FNAME 'X11.RLE ' h; "pAE LOG 124 dMlJ2\]u WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 =v:}{~M^$ APS 1 r>;(\_@ UNITS MM 5>!I6[{ OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 `37%|e 3bQ MARGIN 1.270000 T jrz_o) BEVEL 0.254001 ;#XF.l,u 0 AIR R}E$SmFg 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 _fM=J+ 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 >z|bQW#2 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 O/b1^
Y
1 CTE 0.255000E-05 LFX[v 1 GTB U 'SILICON ' GvTA/zA 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 '(fzznRH 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 'Y22HVUX 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR 'TO/i:{\ 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 [O@U@bD9 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 #DA ,* 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 Q79WGW 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 dthtWnB@ 3 CTE 0.550000E-05 ecMpU8}rR 3 GTB U 'GE ' E|"QYsi.Ck 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 P/,ezVb= 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 +#Ga}eCM 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR Txa
2`2t7 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 fi 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 :/\KVz'fw} 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 gHox>r6.A 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 ?Ll1B3f 5 CTE 0.550000E-05 4Dw|
I${O 5 GTB U 'GE ' ^5q}M' 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 Fgw$;W 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 R@
MXwP 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR sB=s .`9 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 Zfc{}ius 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 ow4|GLU^; 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 f3SAK!V+s 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 R,+"^:} 7 CTE 0.255000E-05 %*^s%NI 7 GTB U 'SILICON ' 4hWFgk 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000
W2]%QN=m$ 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 ;]VLA9dC 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR h3(B7n7 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 `,s0^?_ 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR I|tn7|*-A[ END {4B7a6 H><!
C 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 SN5Z@kK F>U*Wy 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: @N6KZn|R :MILOwF CHG :1gcLsF ALPHA A6061 ge[&og/$ END ',s{N9 ?MD\\gN 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: yJ2A!id ]8|peo{ THERM F>ps&h 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 [(iJj3s! END U?8X] D'
`[y GC)xQZU)s zJTSg 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 V/t- vJg^uf) 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。 fH 0&Wc3yC Ql9
) K~14; 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。 ,,~|o3cfq E|ZLz~ 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。 ePY69!pO5e }O8#4-E_Ji
qViolmDz
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: fHacVjJ =aRE
THERM /;9]LC.g COE 1 STYRENE 3k* U/* TCHANGE 1 }tPI#[cfK 5 W_ubgCB ATS 100 2 IfpFsq: END 8p.O rdp J}s)#va9R 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: qW t 9Tr uDG#L6 ACON 1 u|8yV.=R PANT c{cJ>d 0 VY 4 TH 1000 -1000 Ng1uJa[k!d VY 5 TH 1000 -1000 'fIirGOl END &&($LnyA] j~`rc2n% AANT q/^&si ACON 1 )Tj\ym-Vl M 0 1 A DELF 3&7$N#v M 8.103249 1 A P YA 1 ,XmyC7y< 5Y(f7,JX GSO 0.5 5.332000 3 M 0 NTL`9b GNO 0.5 1 3 M 0.5 *m`KY)b=l GNO 0.5 1 3 M 1.0 \&5t@sC Avi8&@ya ACON 2 NRZ>03w M 0 1 A DELF (f?&zQ!+ R{A$hnhW6 GSO 0.5 5.332000 3 M 0 MYF6tZ* GNO 0.5 1 3 M 0.5 A+bU{oLr GNO 0.5 1 3 M 1.0 8Qi@z Jq, END 'U3+'du^8 V-%Am SNAP pm}!?TL SYNO 20 MULTI Oj^qh+r
QKtTy>5
[G[|auKF
图像质量有下降,但仍在合理范围内,即使温度发生变化,焦点仍然能够保持聚焦。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸的地方及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 :Vx5%4J 7!-y72qx 我们已经为TH变量输入了确定的限制,因为程序不会让正TH变为负数。为了保持放大率不变,我们为主光线的YA添加了一个目标。您可以参考用户手册,以获得有关此功能的完整。 E0a &1j 1VC:o]$ 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。 isR|K9qf^ 0N19R 5NN8 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] Wf>scl`s
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