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。 B-[qS;PY% "i;" ^MUvd ;g_<i_*x# 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: tQcn%CK X>ck.}F RLE oVeC@[U ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 *."50o=T FNAME 'X11.RLE ' fi';Mb3B3 LOG 124 'SnB7Y WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 =\i{dj APS 1 HMVyXulU UNITS MM MLt'tzgl OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 Y]H,rO MARGIN 1.270000 ]xN)>A2 BEVEL 0.254001 @JpkG%eK 0 AIR P6u%-# 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 zAO|{m<A2 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 9AHxa 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 wZKEUJpQ 1 CTE 0.255000E-05 T#-U\C~o 1 GTB U 'SILICON ' 5ii:93Hlj 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 yPVK>em5 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 qp55U* 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR 4,?ZNyl 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 CL<m+dW%* 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 *&~wl(+O= 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 oE'Flc. 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 Qk`LBvg1 3 CTE 0.550000E-05 \* SEj&9 3 GTB U 'GE ' KN"<f:u 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 u]s}@(+. 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 6:qh%ZR 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR 0'~Iv\s 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 g0A,VX:2 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 _4~q&?}V 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 fkJE lO-F 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 4?.L+wL 5 CTE 0.550000E-05 y~;w`5;| 5 GTB U 'GE ' ::2(pgH 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 HR$;QHl~F 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 {=<m^
5b9 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR y rmi:=N( 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 SB=%(]S 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 `nEe-w^9)I 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 ^4[|&E: 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 U$^ $7g 3 7 CTE 0.255000E-05 _e94 7 GTB U 'SILICON ' y(*#0fJrTV 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 RzN9pAe 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 K#4Toc#=V 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR Kzrt%DA 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 v `7` ' 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR @"'$e_jj" END A7=k9| (?lKedA>2 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 Vc$y^|= 7V-'><)gI 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: ^>m"j6`h, K5EU?J& CHG &M*f4PeXb ALPHA A6061 B:=VMX~GE END :XeRc"m< (I\qTfN4 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: hLF ;MH@ jC_m0Iwc THERM l&oc/$&|[ 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 FgTWym_ END s|d"2w6t eGj[%pk v 5dLjy5 H?tX^HO:q 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 <_~e/+_. j-9Zzgr 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。 h#(J6ht D2MWrX }-H)jN^ 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。 f&NXWo/ ']DUCu 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。 i16kPU
QI*<MF,1
9#b/D&pX5
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: s0*@zn>h
6Eyinv THERM p d(W(-`8! COE 1 STYRENE qUKSo9 TCHANGE 1 h@%a+ 6b? 5 2+cpNk$ ATS 100 2 SmVL?wf END = ow=3Ku <#~n5W{l 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: +~f=L- > SkyX\& ACON 1 G-eSHv PANT MZ"|Jn VY 4 TH 1000 -1000 ,v_NrX=f? VY 5 TH 1000 -1000 M3Oqto<8" END lGpci Cxra(!& AANT |(3"_ ACON 1 uS7kkzt-x M 0 1 A DELF yoG*c%3V? M 8.103249 1 A P YA 1 x4-_K% {fa3"k_ke GSO 0.5 5.332000 3 M 0 t[o_!fmxZ GNO 0.5 1 3 M 0.5 .JX9(#Uk GNO 0.5 1 3 M 1.0 I'0{Q`} ?}"39n ACON 2 p> g[: ~ M 0 1 A DELF -_ <z_IL\% vX|5*T`( GSO 0.5 5.332000 3 M 0 #*X\pjZ GNO 0.5 1 3 M 0.5 ,-[z?dvO GNO 0.5 1 3 M 1.0 0t7vg#v| END t ^~Qv M< / SNAP A\<W x/ SYNO 20 MULTI pD;fFLvN 9J$-E4G.M
DB3qf>@?
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。 `G`yA% z]R%'LGu 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。 Z}S7%m ^.PCQ~Ql 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。 S? #6{rx |=AaGJx 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] U=PTn(2
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