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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。 )&.!3y 660 vF>gU_gz. 3cu9[~K ypA: P 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: lA{(8sKN 797X71> RLE /{DaPqRa ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 ,#aS/+;[) FNAME 'X11.RLE ' b5Q8pWZg, LOG 124 &r:m&?!|VQ WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 ]xR4->eix APS 1 8ath45G @ UNITS MM
1#D<ZN OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 d +xA: MARGIN 1.270000 p!GZCf, BEVEL 0.254001 k ZK//YN# 0 AIR ]-KV0H 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 sJ7sjrEp1 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 lzoeST 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 !2tw, QM 1 CTE 0.255000E-05 )]A9~H 1 GTB U 'SILICON ' }3sN+4 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 hBoP=X.~ 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 jIZ+d;1 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR wDZ 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 :p&IX"Hh 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 -? Tz.y& 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 'f6PjI 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 T\cR2ZT~ 3 CTE 0.550000E-05 IW] *i?L 3 GTB U 'GE ' R|H[lbw 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 W[GQ[h 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 jjX%$Hr 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR -HN%B?}. x 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 +Tp%5+E 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 )ZN(2z 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 lc"qqt 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 M`bL5J; 5 CTE 0.550000E-05 Gj5>Y!9 5 GTB U 'GE ' FXeV6zfrE 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 N-D(y 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 2k+=kt 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR ?LR"hZ> 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 l`G(O$ct 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 m,=)qex 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 Tt`L(oF 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 )&XnM69~b 7 CTE 0.255000E-05 b#Jo Xa9 7 GTB U 'SILICON ' aN:HG)$@ 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 x3gwG)Sf 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 XynU/Go, 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR #>@<n3rq 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 6aRGG+H 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR s c5\( b END _k6x=V;9g 1 pa*T! 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 .4Iw=T_ LjSLg[ i 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: T!Xm")d C:rRK* CHG JL?Cnk$! ALPHA A6061 A*rZQh
b[ END o`b$^hv{A bK!,Pc< 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: }Q!h ov 2T//%ys= THERM @>M8Pe 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 v&p,Clt-2 END wEBtre7 +fC#2%VnU BPwI8\V UN-T^ 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 _Wm(/ +G_| "L9C 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。 fndK/~?]H bc
`UA 8]sTX9 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。 C$$"{FfgU" vh<]aiY 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。 J!=](s5| +L^A:}L(
l4iuu
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: i!CKA}", Am>_4 THERM 0t5Q9#RY COE 1 STYRENE hg%@ W TCHANGE 1 "2)+)Db 5 ?D RFsA ATS 100 2 S% JNxT7' END DZHrR:q?e }u(d'9u 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: %00k1*$ q`/amI0 ACON 1 Ck ~V5 PANT v\vE^|-\/ VY 4 TH 1000 -1000 qPFG+~\c VY 5 TH 1000 -1000 Bg+<*z-?e END r*X}3t* 5]4<!m AANT 7&;[an^w ACON 1 % j[O&[s}
M 0 1 A DELF f_i"/xC-/ M 8.103249 1 A P YA 1 ,z?<7F1q= `nd#< w> GSO 0.5 5.332000 3 M 0 ()@.;R.Z GNO 0.5 1 3 M 0.5 '(3Nopl GNO 0.5 1 3 M 1.0 G+#| )V yNhscAMNn ACON 2 }5o~R~H M 0 1 A DELF ~uhyROO,G" 0@sr
NuW GSO 0.5 5.332000 3 M 0 Y^c,mK^ GNO 0.5 1 3 M 0.5 +!L_E6pyXE GNO 0.5 1 3 M 1.0 ]v^`+s}3 END @n~>j&Kp .gM>FUH3L SNAP [x$eF~Kp SYNO 20 MULTI u/!mN2{Rd h0QYoDvbC
&{%S0\K Y
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。 :]u}xDv3 DmXDg7y7s 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。 8aZey_Hw;+ @R'g@+{I 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。 VeN&rjc SQ^^1.V&/Y 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] s!j(nUd/
VHgF#6' (v'lb!j^# SVg@xu+ 9s\i(/RxW CQ8o9A/
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