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。 lYU_uFOs\ 7-bU9{5 [96|xe\s >L)Xyq 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: H<dm;cU ;<MHDmD RLE #2|sS|0 < ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 0p:n'P FNAME 'X11.RLE ' sg{>-KHM LOG 124 ;\(wJ{u?Y WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 t~gnai APS 1 >e"1a/2%>& UNITS MM \/lH]u\x OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 Wv$e/N`l MARGIN 1.270000 dAohj
QH: BEVEL 0.254001 %;9wToyK> 0 AIR %q(n'^#Z.y 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 %F1 Ce/ 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 w9l)=[s= 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 Uo5l
=\ 1 CTE 0.255000E-05 yAXw?z!`O 1 GTB U 'SILICON ' ppfBfMX 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 ZN',=&;n' 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 T<?JL.8 g_ 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR !dStl:B 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 !Vv$ 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 y~Sh|2x8v 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 g@KS\.m] 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 Q_qc_IcM y 3 CTE 0.550000E-05 L0_R2EA 3 GTB U 'GE ' \<a(@#E*~ 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 zr2%|YF 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 GYyP+7K4l[ 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR -E?h^J&U 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 Z_cTuu0' 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 $yHlkd`Y 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 B7_:,R.l 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 '72ZLdi}- 5 CTE 0.550000E-05 2Pasmh 5 GTB U 'GE ' kce+aiv|u 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 \c_1uDRoUn 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 }vPDCUZ 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR Z,_yE*q 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 %dKUB4 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 TBvv(_ 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 `4gm'C 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 ;:a7rN"( 7 CTE 0.255000E-05 x$ ?{)EY 7 GTB U 'SILICON ' LezM=om. 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 a&M{y 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 (KK9/k 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR y`! 3Z} 7 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 $@7S+'Q3 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR Nq"/:3@4 END 39BGwKXb 0".pw; .} 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST q;InFV3rv `$fwLC3j 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: W,}HQ PGOi#x CHG :(!il? ALPHA A6061 2~K.m@U}!Z END *U)!9DvA yo#& >W 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: RL[?&L$7^% 0Zs}y\J` THERM x{6/di 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 @c9VCG D END (B}+uI{ HUfH/x3zj] n [[rI0]g ez"Xb 7 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 e3yBB*@ `s Az1/N 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。 YJ'h=!p}G e@Q<hb0<eU p%jl-CC1 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。 7xb z)FI qHt!)j9GKv 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。 rLw,? 3tMs613
$o?Wum
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: D ?1$I0 = Q
*![u5# THERM S>Z V8 COE 1 STYRENE ?H#]+SpOcv TCHANGE 1 zZ3,e L 5 Rf+ogLa= ATS 100 2 =cs;avtL END >%h_ R: (`>RwooE 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:
yS _,lS CLg; ACON 1 ++W_4 B! PANT }eX zs_ VY 4 TH 1000 -1000 : |#Iw VY 5 TH 1000 -1000 ]rO`eN[~U END ,Drd s"H X3NHQMI AANT ?%J{1+hY ACON 1 ? "]fGp6y M 0 1 A DELF t,4q]Jt M 8.103249 1 A P YA 1 7^4F,JuJO qsk8 # GSO 0.5 5.332000 3 M 0 ({ads_l GNO 0.5 1 3 M 0.5 oj /: GNO 0.5 1 3 M 1.0 ja3wXz$2 R?a)2jl ACON 2 8zS't2
u M 0 1 A DELF zM%ILv4 ,ilVt GSO 0.5 5.332000 3 M 0 JhRXfIK>{ GNO 0.5 1 3 M 0.5 *
xdS< GNO 0.5 1 3 M 1.0 ]X?~Cz/wl END L:"i,K#P X[\b!<C SNAP PsU.dv[ SYNO 20 MULTI ER~m
&JI <*E{zr&
}A3(g$8KR
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。 R,-y Mt (wy%{zK 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。 ("<3w2Vlh P/5bNK! 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。 Pf5RlpL:p S/Pffal 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] NTS
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