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    [原创]SYNOPSYS 每天一例 - 宽光谱超消色差显微镜物镜 [复制链接]

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    离线optics1210
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-04-12
    概述 @=;6:akz`  
    我们将进行一项高级的镜头设计任务,该任务将利用您在前几章中学到的许多强大工具。 RLKO0 #  
    镜头要求在0.38-0.9μm的波长范围内工作,镜头F/#为0.714。其他要求: ise@,[!  
    1.物距无限远,0.8 度半场,1.26 毫米半孔径。 20fCWVw}?}  
    2.光谱范围0.38 - 0.9 微米。 W/\7m\ B  
    3.F/number 0.714。 Qb(CH  
    4.总长小于25 毫米。 M2s   
    5.畸变校正良好。  vo::y"  
    6.像方远心。 qL'3MY.!  
    7.没有羽状边缘,中心厚度不超过 8 毫米。 ux =a9  
    PN.6BJvu  
    }s)Z:6;(,q  
    设置工作目录 piId5Gx7  
    选择Dbook工作目录 ,7QnZ=F  
    3R{-\ZMd  
    参考DonaldDilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomouscomputational methods and techniques》第35章 NGze: gPmO  
    TM"-X\e~{  
    JfVay I=  
    Dsearch优化 WEsH@ [  
    我们预估要达到设计要求,可能需要十片透镜,但是想逐步增加透镜数量。设DSEARCH 的输入,搜索八片透镜的结构。 这将为您提供一些潜在的初始结构,一旦知道进度的情况,就可以根据需要增加设置。由于光谱范围很宽,因此请设定五个波长而不是设置常用的三个波长,以避免中间波长处的大焦点误差。运行MACro(C35M1),模拟退火(50,2,50) Fx@ {]  
    CD[7h  
    ^#=L?e  
    7q\c\qL  
    p0tv@8C>  
    GSEARCH准备 $(NfHIX  
    色差校正是一项大挑战,下一步是找到一些有可能制造宽光谱的玻璃。 我们将通过两种方式做到这一点:首先使用超消色差理论,然后通过让 GSEARCH 自动发现玻璃的组合。 保存此版本,以便后面可以再次调用: STORE 1 ~'U;).C  
    接下来,创建两个文件。第一个是一个普通的优化文件。使用 DSEARCH 创建的宏,只需稍微编辑一下:如果任何组合最初都不追迹(很可能追迹),请优化程序运行自动 ray-failure 修复例程(C35M2);折射率的大变化会使光线向不同的方向发射,从而导致失败): b~Ruhi[E  
    Qb|dp~K.M  
    c3}}cFe  
    .Yf h*  
    %/^d]#  
    GSEARCH优化 -0]aOT--  
    将C35M2使用名称 GSOPT.MAC 保存,然后创建第二个 MACro(C35M3),优化GSEARCH ,经过优化和模拟退火后 RhJ<<T.2  
    D~y]d  
    O[`Ob6Q{F  
    uVk8KMYU  
    869`jA &7"  
    bo*q{@Ue  
    进一步优化 ew"Fr1UGYZ  
    这是一个相当不错的设计,因为超消色差理论只适用于超薄透镜,而这些透镜显然并不薄。看看如果 GSEARCH 自己找到玻璃会发生什么。 回到您保存的版本,然后编辑您的MACro,以便 GSEARCH 搜索光明玻璃库中三个玻璃最接近的组合,而不是我们在上面选择的三个玻璃的组合(注意 SKIP 指令,它忽略了 EOS 命令行的输入; 使用NEAREST 选项时,USE 指令不适用): (]V.#JM  
    0GR9opZtA  
    n (|>7  
    ex=~l O  
    FjydEV  
    D!P?sq_5r  
    SH(kUL5  
    \%C[l  
    精简删除镜片 +sI.GWQ_:  
    结果更好。GSEARCH不使用薄透镜假设,而使用超消色差理论的数值方法。 这种方法可以超越传统的技术方法。 Ax%BnkU  
    这款镜头基本上是完美的。 但是:我们可以用更少的透镜来实现吗? 使用自动透镜删除功能很容易找到可以被删除的透镜。 使用模型玻璃返回您保存的版本,并在优化MACro (C35M2)的顶部添加一个新行: ku{aOV%  
    AED 3 QUIET 1 16. 0l##M06>  
    K]u|V0c  
    |")x1' M  
    M'HOw)U  
    Y]lqtre*Y  
    MTF图 em]K7B=  
    让我们看看 MTF 在这个视场的情况。 键入 MMF,选择“Multicolor”,然后单击“Execute”。 w* I+~o-  
    4W?<hv+k7*  
    '-vy Q^  
    "tR.'F[n4P  
    Z~uKT n  
    后焦VS波长图 . $k"+E  
    让我们看看后焦位置与波长的函数有多稳定。 输入 AI 句子 l+6\U6_)B  
    STEPS = 100 aYgJTep>r  
    PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 'l:2R,cP  
    s]N-n?'G"  
    g@2.A;N0  
    #SYWAcTkO}  
    lP e$AI  
    总结 -1:Z^&e/  
    我们还试着让DSEARCH 寻找一个七片式透镜组,而不是像上面那样找到一个八片式透镜组,然后用AED 删除一片透镜。很难预测在混乱的设计树中哪条路径会是最好的,而我们所能做的就是不断尝试。我们尝试了几种透镜,并将它们与 Ohara 玻璃库匹配。 还有其他我们可以尝试的事情。如果 7 片透镜的结果不够好,我们可以尝试自动插入透镜,添加一行命令 HFr3(gNj@  
    AEI 3 1 14 CONLY 100 1 10 50 光学设计,是个灵活的过程,只有多去尝试不同的路径,才会更有可能设计出更好的设计出来。 [z~Nw#  
    V\"5<>+O  
    !.9vW&t  
    感谢 T]W -g  
    ASDOPTICS -- Advanced Optical System Design mig3.is  
    www.asdoptics.com mc'p-orAf  
    sales@asdoptis.com _Pkh`}W:  
    support@asdoptics.com
    Dkb&/k:)  
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-05-06
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