| 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。 ,M6Sy]Aj O<"}|nbmQ[ Vf'd*-_!Q< Fpa;^F 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: \"^w'ng wX[8A/JPD RLE ZF|+W?0&% ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 U,gti,IX^ FNAME 'X11.RLE ' r77PQQDT LOG 124 aj}sc/Qa WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 M^iU;vo APS 1 ?-^m` UNITS MM kRD%b[*d OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 !{)tSipd MARGIN 1.270000 D
<&X_ BEVEL 0.254001 NqEA4C 0 AIR [y)`k@ 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 T
G{k0cdOT 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 x.zbD8l/9 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 &S]@Ot<z 1 CTE 0.255000E-05 k^%B5 1 GTB U 'SILICON ' IlE_@gS8 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 YoLx>8 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 @`Eg( 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR J?}WQLVP' 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 %4
XJn@J 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 \&3"<6xA 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 9D}/\jM 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 t|!j2<e 3 CTE 0.550000E-05 S:q3QgU=X 3 GTB U 'GE ' C2xL1` 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 FwY&/\J7V 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 T4 N~(Fi) 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR T?1Du"d8 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 3a 1 u 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 >sjhA|gXk 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 f1)x5N 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 M=*bh5t%] 5 CTE 0.550000E-05 ~$ f;U 5 GTB U 'GE ' k`9)=&zX+ 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 .8uz 6~ 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 ;)I'WQ]Q 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR )d-.M 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 ;?~$h-9) 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 ~+bGN 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 /c-r 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 ,i6RE
7 CTE 0.255000E-05 U{$1[,f 7 GTB U 'SILICON ' pge++Di 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 f%)zg(YlO 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 %#Z/2<_ 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR zrv#Xa!O\ 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 ^eGNgE 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR 7GSV END 6^n0[7 kctzNGF| 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST he -Ji ZBG}3Z
这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: s/e"'Hz xc:!cA{V CHG {d%&zvJnD ALPHA A6061 %Lrd6i_j END Bo+DJizu Af5D>/ 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: 0hn-FH-XE lvpc*d|K THERM dg7=X{=9jv ATS 100 2 !将100℃时镜头副本放到ACON2中,所有参数随温度变化而改变 bo=ZM9 END *P!e:Tm) qr50E[ %F9{EXJy u@P[Vb 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 NHgjRPz" NLe}Jqp 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 sz):oea@f@ #W2[ CG&`16KN7 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 DtWwGC {8EW)4Hf 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 s;YKeE!8 rf9_eP
@C-dG7U.P
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: &>jAe_{", ZRUhAp'<qj THERM /<3<.
~ COE 1 STYRENE W~B5>;y TCHANGE 1 Lj%{y.Rj 5 Y?r
po ATS 100 2 /Go
K}W} END '7B"(dA&C iG,t_?? 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: oXt,e 6`"M ACON 1 7C?.L70ZY PANT cM &'[CI VY 4 TH 1000 -1000 .`Zf}[5[ VY 5 TH 1000 -1000 xq-$\#O END %YlTF\- m>e3vu AANT Er:?M_ev ACON 1 baoD(0d M 0 1 A DELF iY/KSX^~O M 8.103249 1 A P YA 1 AzpV4(:an. Y"eEkT\ GSO 0.5 5.332000 3 M 0 dj[apuiF GNO 0.5 1 3 M 0.5 9<]a!:!^ GNO 0.5 1 3 M 1.0 Cw,D{ SHqyvF ACON 2 3rf#Q}" M 0 1 A DELF ^!;=6}Y R ~%|G+m> GSO 0.5 5.332000 3 M 0 cf[vf!vi GNO 0.5 1 3 M 0.5 I(n* _bFq GNO 0.5 1 3 M 1.0 mg+k'Myo+ END (%Oe_*e}Y 2+92Q_+ SNAP +ydm,aKk SYNO 20 MULTI U06o;s( c! H 9yk
._p""'Sa
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。 /k7wwZiY@ dNVv4{S 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。 0%)5.=6 ]s|lxqP 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。 t&814Uf&\ h[ 6hM^n 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]
A@$fb}CF
'%3{jc-} 8tWE=8< j/<??v4F4 {=At#*=A Bx X$5u
|
|