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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。 ~&1KrUu& $#5klA I(pb-oY3!I vXephR' 这是示例镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔来改善焦点。以下是此示例的RLE文件: wGPotPdE2 ],n%Xp RLE M[~Jaxw% ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 W.^Ei\w/t FNAME 'X11.RLE ' Qh\YR\O LOG 124 AzZJG v]H WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 sf`PV}a1 APS 1 2G?$X? UNITS MM b\?3--q OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 n!a<:]b< MARGIN 1.270000 uJgI<l'|e3 BEVEL 0.254001 pA<eTlH 0 AIR Q uB+vL 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 Z|
We9% 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 c4\C[$ 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 <yZP|_ 1 CTE 0.255000E-05 [OzzL\)3l 1 GTB U 'SILICON ' W6vf=I@f 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 yO=p3PV d 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 H)E^!eo 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR > @+# 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 y0<Uu 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 `)$`-Pw* 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 <s_=-"
il 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 .)7:= 3 CTE 0.550000E-05 , ;%yf? 3 GTB U 'GE ' atyu/+U'} 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 &UL_bG} 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 JkU1daTe 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR %*kLEA*v 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 ]=x\b^ 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 bj}=8k0 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 <c+K3P'3? 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 P/MM
UmO 5 CTE 0.550000E-05 <W*xshn 5 GTB U 'GE ' :6Pnie 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 `}gdN}; 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 %k2FPmA6 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR cD2+hp|9 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 ]dG\j^e| 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 H8f]} 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 'z5h3J 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 L,?/'!xV 7 CTE 0.255000E-05 Fnb2.R'+ 7 GTB U 'SILICON ' _ij$f< 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 "~/9F 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 o>F*Itr{ 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR #f*g]p{ 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 \3zp)J 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR OP%?dh] END ,3HcCuT wzh]97b 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 (#|{%4g@> y bQP E/9 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: wAFW*rO5o rCBfD CHG :$g8Zm,y ALPHA A6061 S@xXq{j END ,a0pAj *5OCqU+g 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: u1Ek y/e- ufrqsv]= THERM ghAi{@s$) 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 mI7~c;~ END =P`~t<ajB _<zfQZai +th%enRB lw[e*q{s. 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 X}cZxlqc 0 [8=c&F 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。 (K :]7 !%PWig- {v` 2sB 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。 hoQ7).> {G3i0r 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。 B$vr'U
zl%>`k!>
Tycq1i^
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: syPWs57pH o''wCr% THERM DC Q^fZ/ COE 1 STYRENE ;%Hf)F TCHANGE 1 >cN~U3 5 / i_ @ ATS 100 2 P0Z!?`e=M END LL*mgTQ [/ M` 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: L}sx<=8.m p
fT60W[m ACON 1 H'= (` PANT wy,p&g)> VY 4 TH 1000 -1000 p$E8Bn%[ VY 5 TH 1000 -1000 ',I0ih#Ls END v [njdP ][;G=oCT AANT |=dC
)Azs ACON 1 -JT/9IQ M 0 1 A DELF nFRsc'VT M 8.103249 1 A P YA 1 %rkk>m j&R+2%
GSO 0.5 5.332000 3 M 0 !CUoHTmB GNO 0.5 1 3 M 0.5 x@>&IBiL GNO 0.5 1 3 M 1.0 -&2B@]] uz30_aH ACON 2 M@Q3M(z M 0 1 A DELF ^W?Z ++-{]wB3=. GSO 0.5 5.332000 3 M 0 EZDy+6b GNO 0.5 1 3 M 0.5 od' /% GNO 0.5 1 3 M 1.0 %G3(,Qz END \]4v_! Gi2$B76< SNAP _-TA{21) SYNO 20 MULTI 2&!bfq![ 0k,-; j,
Zw1U@5}A
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。 %@"!8Y(j O1&b]C# 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。 &opd2 R(Kk{c:-@ 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。 o=J9 a>O9pX 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] x#.C4O09
*J|(jdu7 X0(tboj# @%ip7Y]e tCG76LH mEyK1h1G@
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