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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 [^ eQGv[S  
    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。 XywsjeI4  
    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: rtZEK:.#  
    1.物距无限远,0.8 度半场,1.26 毫米半孔径。 I|vfxf  
    2.光谱范围0.38 - 0.9 微米。 }BJR/r  
    3.F/number 0.714。 N 2$uw@s  
    4.总长小于25 毫米。 GVUZn//  
    5.畸变校正良好。 /=S\v<z  
    6.像方远心。 3u~V&jl  
    7.没有羽状边缘,中心厚度不超过 8 毫米。 3&KRG}5  
    8 ;"HM5+  
    4~Jg\@  
    设置工作目录 USJk *  
    选择Dbook工作目录 2su/I  
    c^x5 E`{  
    参考DonaldDilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomouscomputational methods and techniques》第35章 bSj-xxB]e  
    }ISc^W) t  
    ytyB:# J  
    Dsearch优化 +CXtTasP  
    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) pra0:oHN  
    \<W/Z.}/  
    Ln"D .gpq  
    W>y &  
    Rh#QPYPq  
    GSEARCH准备 rIQ%X`Y  
    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 W*^_Ul|  
    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): D2 X~tl5<  
    ^!*nhs%  
    0rCQz3gh1  
    xt1Ug~5  
    1Ms_2  
    GSEARCH优化 r&ux|o+  
    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 %abc -q  
    $tB `dDj  
    L-1#n  
    XNQPyZ2@|b  
    =;~*YD(%/  
    sr-tZ^d5S?  
    进一步优化 O 4'/C]B 2  
    这是一个相当不错的设计,因为超消色差理论只适用于超薄透镜,而这些透镜显然并不薄。看看如果 GSEARCH 自己找到玻璃会发生什么。 回到您保存的版本,然后编辑您的MACro,以便 GSEARCH 搜索光明玻璃库中三个玻璃最接近的组合,而不是我们在上面选择的三个玻璃的组合(注意 SKIP 指令,它忽略了 EOS 命令行的输入; 使用NEAREST 选项时,USE 指令不适用): (Q}ByX  
    7[ZoUWx  
    UT_kw}1o  
    __|Y59J%  
    dheobD  
    B ,U|V  
    q0L\{  
    /B)`pF.n  
    精简删除镜片 rVZlv3  
    结果更好。GSEARCH不使用薄透镜假设,而使用超消色差理论的数值方法。 这种方法可以超越传统的技术方法。 ([dJ'OPx$  
    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: BKKW3PT  
    AED 3 QUIET 1 16. rUh2[z8:  
    k|`Qk!tr  
    }h1y^fuGi  
    $V,ZH* g  
    ]DjnzClx  
    MTF图 <RuLIu  
    让我们看看 MTF 在这个视场的情况。 键入 MMF,选择“Multicolor”,然后单击“Execute”。 "xAIK  
    ^j7>Ul,  
    *R3^:Y&  
    yb!/DaCd  
    I(>j"H)cAF  
    后焦VS波长图 oc;4;A-;`c  
    让我们看看后焦位置与波长的函数有多稳定。 输入 AI 句子 LjCUkbzQF  
    STEPS = 100 7ygz52  
    PLOT BACK FOR WAVL = .38 TO .9 &Gs/#2XQ  
    [@Mo3]#\  
    mC} b>\  
    TjicltQi4  
    >~jl0!2z@  
    总结 IO7cRg'-F  
    我们还试着让DSEARCH 寻找一个七片式透镜组,而不是像上面那样找到一个八片式透镜组,然后用AED 删除一片透镜。很难预测在混乱的设计树中哪条路径会是最好的,而我们所能做的就是不断尝试。我们尝试了几种透镜,并将它们与 Ohara 玻璃库匹配。 还有其他我们可以尝试的事情。如果 7 片透镜的结果不够好,我们可以尝试自动插入透镜,添加一行命令 ( 'Ha$O72  
    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。 q\xsXM  
    ;$3e pP  
    )=AWgA  
    感谢 YRQ?:a{H  
    ASDOPTICS -- Advanced Optical System Design >dXB)yl  
    www.asdoptics.com )M* Sg?L  
    sales@asdoptis.com XZT|ID_u"  
    support@asdoptics.com
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    只看该作者 1楼 发表于: 2019-05-06
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