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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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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-04-12
    概述 l}{{7~C`  
    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。 fJ,N.O+9E  
    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: ]5W$EvZ9)  
    1.物距无限远,0.8 度半场,1.26 毫米半孔径。 ?-??>& z  
    2.光谱范围0.38 - 0.9 微米。 y)f.ON36I  
    3.F/number 0.714。 ;'!x  
    4.总长小于25 毫米。 A#u U ]S  
    5.畸变校正良好。 w$gvgz  
    6.像方远心。 jA? #!lx_  
    7.没有羽状边缘,中心厚度不超过 8 毫米。 >hKsj{=R7  
    95;{ms[  
    }v(wjD  
    设置工作目录 tobE3Od4  
    选择Dbook工作目录 gW, [X(  
    H$6RDMU  
    参考DonaldDilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomouscomputational methods and techniques》第35章 -K"'F`;W  
    dzcF1 5H1  
    337.' |ZE  
    Dsearch优化 =j]y?;7q  
    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) ]A4=/6`g?b  
    {N(qS'N  
    \BOoY#!a  
    n `j._G  
    ;w{<1NH2+.  
    GSEARCH准备 I?KN7(9u?  
    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 D?|D)"?qb  
    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): ~G@NWF?7  
    pP\Cwo #,  
    {1GJ,['qL  
    $Dg-;I  
    r}U6LE?>  
    GSEARCH优化 %wD#[<BGn>  
    将C35M2使用名称 GSOPT.MAC 保存,然后创建第二个 MACro(C35M3),优化GSEARCH ,经过优化和模拟退火后 D(cD8fn,J  
    ?y>N&\pt2  
    HKN|pO3v  
    _S!^=9bJ  
    }"Y<<e<z:  
    _h%Jf{nu  
    进一步优化 .X g.,kW  
    这是一个相当不错的设计,因为超消色差理论只适用于超薄透镜,而这些透镜显然并不薄。看看如果 GSEARCH 自己找到玻璃会发生什么。 回到您保存的版本,然后编辑您的MACro,以便 GSEARCH 搜索光明玻璃库中三个玻璃最接近的组合,而不是我们在上面选择的三个玻璃的组合(注意 SKIP 指令,它忽略了 EOS 命令行的输入; 使用NEAREST 选项时,USE 指令不适用): HC0juT OiO  
    (qcFGM22U  
    zI88IM7/  
    J_s`G  
    UG1<Xfu|  
    z*3b2nV  
    2w>%-_]u+  
    Khq\@`RaT  
    精简删除镜片 s|YH_1r  
    结果更好。GSEARCH不使用薄透镜假设,而使用超消色差理论的数值方法。 这种方法可以超越传统的技术方法。 qLR;:$]Q&8  
    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: x0 7 =  
    AED 3 QUIET 1 16. M-WSdG[AJ  
    SH*'<  
    9~ p;iiKGG  
    vE]ge  
    ;H$ Cq' I  
    MTF图 O{:{P5  
    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”。 5- dt0I@<  
    3j#VKj+Uc  
    pj'gTQ),0  
    ]#~J[uk  
    /Qgb t  
    后焦VS波长图 q 4BXrEOw  
    让我们看看后焦位置与波长的函数有多稳定。 输入 AI 句子 \F _1 C=  
    STEPS = 100 m:_#kfC&K"  
    PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 s/1r{;q  
    3}L3n*Ft#.  
    ];.5 *a%*  
    3mgvWR  
    &BVUK"}P  
    总结 %<i sdvF  
    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 5 nt3gVy  
    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;RY5  
    1N/4W6  
    ,\`ruWWLb=  
    感谢 A;!5c;ftj,  
    ASDOPTICS -- Advanced Optical System Design ?Ld),A/c  
    www.asdoptics.com >WHajYO"  
    sales@asdoptis.com 0+&WIs  
    support@asdoptics.com
    aru2H6  
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-05-06
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