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小火龙果 2024-07-22 14:46

SYNOPSYS 光学设计软件课程七十三:反射式光刻物镜设计|

1.概述
f&J*(F*u  
nfEk,(:  
激光雷达  (Laser Detection And Ranging, LADAR Light Detection And Ranging, LIDAR)  别于传统的以微波和毫米波作为载波的雷达,是指以激光作为载波、以光电探测器作为接收器件、以光学镜头作为天线的光雷达。 [VH t#JuN,  
QS_xOQ '  
bT |FJ\aC  
其工作原理是向被测目标发射激光束,然后测量反射或散射信号的到达时间、强弱程度等参数,以确定目标的距离、方位、运动状态及表面光学特性,从而建立测量目标的三维成像信息。由于探测精度高、功耗低、体积小、易于装备等特点,目前激光雷达在地形测绘、城市建模、工业制造、自动驾驶,以及预警探测、制导、引信等技术中等领域已得到广泛的应用,具有良好的应用前景。 j@f(cRAf#  
)XWL'':bF  
Smo'&x  
激光雷达的基本原理如下图: -rBj-4|"  
[attachment=129490]
o>h>#!e  
2.1设计要求
v,! u{QP  
)ALcmC?!#  
为了提高激光雷达的探测范围、分辨率和精度,激光雷达接收镜头也在往大视场、大孔径方向发展。下面是一个大视场大孔径的激光雷达接收物镜的指标: H3b`)k sFr  
MH-,+-Eq  
m"5gzH  
>jIc/yEYKI  
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um uFgw eOJ  
波长905+-5nm #N:o)I  
焦距15mm nN: i{t4f  
视场角 2w  =76 #=2~MXa@z7  
FN  =1.4 4-AmzU  
后焦26mm u&:jQ:[  
总长77mm 0&)4^->c  
相对照度全视场>0.7且均匀 !{+(oDN  
畸变<8% sj1x>  
MTF  >0.5 全视场 20 lp/mm
<cS1}"  
,k4 (b  
搜索宏和运行结果请评论区留言获取 bk|>a=o3  
k K(,FB  
运行搜索宏可以得到10个初始结构 QH eUpJ/^  
[attachment=129491]
_[V 6s#Wk3  
KR63W:Z\'  
从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: xE:p)B-]  
[attachment=129492]
(Qnn  
4^ A\w  
基本参数 6mZFsB  
[attachment=129493]
q QQ~ [JL  
5E]I  
初始结构的像质 d+kIof,  
fa)G$Q  
畸变 Lgy}Gm8u5  
[attachment=129494]
D<:9pLD(  
:(Gg]Z9^8  
MTF FRr<K^M  
[attachment=129495]
<D?`*#K  
><Z2uJZ4x  
相对照度表格和图像  I2b[  
[attachment=129496]
:%{8lanO  
]Kd:ZmJ  
中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 K.k=\N  
[attachment=129497]
)7f:hg  
tkA '_dcIC  
固定光阑 -LF^u;s8&S  
eD(#zfP/+  
在合适的位置插入光阑,使用指令固定光阑位置并模拟退火优化 :`d& |BB  
[attachment=129498]
9d v+u6)  
\ FA7 +Q  
添加真实材料 ^ `!6Yax?  
[attachment=129499]
2`x[y?Tn  
'_2~8w  
;Q ]bV52  
ke/QFN-`  
优化后查看 pad 发现边缘厚度不好,太薄了加工困难,重新优化宏设置 AEC  2 1 1 ,得到结果: l+@NjZGm<  
[attachment=129500]
,oR}0(^"\<  
[attachment=129501]
{epsiHK@tK  
\D0Pik@?  
最终结果像质 1 #_R`(C{  
 {sbQf7)  
畸变<8%,满足条件 WVKzh  
[attachment=129502]
ZT!DTb B  
HyB!8M|  
YS &3+Tp  
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 #=h~Lr'UH  
[attachment=129503]
z.FO6y6L  
[attachment=129504]
l%U{Unwu  
wj5{f5 RWV  
相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 rZ<@MV|d  
[attachment=129505]
TRa|}JaI"  
hl8[A-d(R  
总结 +Bgy@.a?  
-(P"+g3T  
该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 Y2}\~I0  
Y*0mC"n}  
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