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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。 Xe:jAkDp v8[I8{41 4\u1TYR RA'M8:$ 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: Q&=w_Wc _Wq RLE fc-iAj ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 :^WKT FNAME 'X11.RLE ' yiC^aY=- LOG 124 nR}sNl1 WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 .e=:RkI, APS 1 lc,tVe_ UNITS MM Cdu4U}^H OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 c[4i9I3v MARGIN 1.270000 GyIT{M}KV BEVEL 0.254001 Y^7$t^& 0 AIR [] `&vWZ 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 b#toM';T 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 jW3!6*93 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 9c#+qH 1 CTE 0.255000E-05 S^>,~R.TX 1 GTB U 'SILICON ' '\ey<}?5V 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 1&)?JZhg 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 +)<wDDC_ 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR {/(D$"j(S 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 (ehK?6[ 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 MVTMwwO \[ 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 X>(TrdK_9" 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 Dhw(#{N 3 CTE 0.550000E-05 E2@65b$ 3 GTB U 'GE ' V#t%/l 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000
$.PuK~} 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 gL[yA?GoM 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR YoZFwRQU 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 ,dov<U[ia 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 6) -X 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 *`\Pr 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 7;sj%U^'l 5 CTE 0.550000E-05 =;3Sx::= 5 GTB U 'GE ' eg?<mKrZ 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 qnJt5 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 ];a=Pn-:}G 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR 9S7kUl{ 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 VsgE!/>1 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 jN>{'TqW4 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 [t7]{d* 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 +!z{5: 7 CTE 0.255000E-05 fA<[f 7 GTB U 'SILICON ' *4xat:@{{ 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 TRQF^P3o 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 i;jw\ed 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR N#7QzB9] 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 v:o({Y 1Aq 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR 3'qJ/*]9 END r>" s3O} 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 .DR<Te OCJnjlV% 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:
,
GY h9 qT"Q1xU[ CHG 8p9bCE>\ ALPHA A6061 y[\VUzD*' END jJY"{foWV !z<%GQ CT 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: {Jx4xpvPo *R3f{/DK THERM Y"Ql!5= 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 zG9Y!SY\- END 2
:mn</z te
!S09( jhu&&==\f Eu-RNrYh# 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 \X&H;xnC5 (+u39NQV 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。 &A)B~"[~ $Y_i4( 92d6U2T4& 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。 WxJf{=- X
9%'|(tL 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。 0iK;Egwm =gvBz | +
~J8pnTY
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: 4*mS y \&3"<6xA THERM d&u]WVU COE 1 STYRENE P*@2.#oO TCHANGE 1 Sh,&{z! 5 E}_[QEY;Y ATS 100 2 $w0lrh[+ END 'GoZqiYT bi&*9K0 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: s^|.Zr;,> ~7t$MF. ACON 1 dT$M y`> PANT mBJeqG VY 4 TH 1000 -1000 )a3J9a;ZS0 VY 5 TH 1000 -1000 qc!MG_{Y END "/6:6`J D?,#aB" AANT ;)I'WQ]Q ACON 1 )d-.M M 0 1 A DELF Cb@3M"1: M 8.103249 1 A P YA 1 >'xGp7}y e9Pk"HHl GSO 0.5 5.332000 3 M 0 5"]~oPK GNO 0.5 1 3 M 0.5 M- 2Tz[ GNO 0.5 1 3 M 1.0 e)IpPTj# ELjK0pE}- ACON 2 $GQ-(/ M 0 1 A DELF lR`'e0Lq Gqcz<=/ GSO 0.5 5.332000 3 M 0 W$o27f GNO 0.5 1 3 M 0.5
kWb2F7m GNO 0.5 1 3 M 1.0 >'5_Y]h4m| END ~h=X8-D 9lj!C' SNAP |Uk"
{ SYNO 20 MULTI ]cC[-F[ M9f?q.Bv
?$Wn!"EC8
图像质量有下降,但仍在合理范围内,即使温度发生变化,焦点仍然能够保持聚焦。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸的地方及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 lJs< ~i_Tw#} 我们已经为TH变量输入了确定的限制,因为程序不会让正TH变为负数。为了保持放大率不变,我们为主光线的YA添加了一个目标。您可以参考用户手册,以获得有关此功能的完整。 CBKkBuKuk deeU@x`f< SYNOPSYS™ 现已更新至 2023 最新版本,扫码添加工作人员可申请免费试用。 *tX{MSYW 8; R| 扫码添加工作人员 还可领取文章中学习文档及视频讲解 [attachment=119460] !.<T"8BUpv
3!o4)yJWx X$b={]b \zkw2*t omf Rs H{c?lT
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