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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程三十四:90度目镜 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-08-08
    在本课中,我们将设计一个目镜。我们将让计算机完成几乎所有工作。结果是一个具有良好性能的8片镜片的镜头 ugYw <  
    我们假设望远镜物镜图像直径为1.2英寸,我们希望观察者看到90度的无畸变图像。 这种镜头可以通过两种方式设计:从物镜到眼睛,或者从眼睛到物镜。 在这个例子中,我们将选择前一个方案。 (在第37课中,我们将以另一个方案进行。) @}<"N  
    我们将从远处的物镜将光线对准镜头,首先对准镜头内一英寸的一点,并要求光线以45度的角度从轴上射出。 iF!mV5#  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) N&T:Lt_N  
    1O |V=K  
        TIME .K IVf8)"  
        CORE 12 LA-_3UJx  
        OFF 1 99 y 'OlQ2U  
        DSEARCH 5 QUIET }N3V5cab  
        SYSTEM v:KX9A.  
        ID EYEPIECE EXAMPLE LVnHt}  
        OBD 1.0E9 45 1.27 s]U4B<q  
        UNI MM FigR1/3o'6  
        WAVL CDF ;U Yc  
        WAP 1 Z@3l%p6V  
        END [,=d7*b(l  
         E\0X`QeY  
        GOALS <FY&h#  
        ELEMENTS 9 u~W{RHClW  
        TOTL 200 .01 ;54(+5pqx  
        BACK 0 0 ) Qq'Wp3i  
        FNUM 7.0 10 y&"!m }  
        ASTART 5 aD9rp V  
        THSTART 5 l&Z Sm  
        RSTART 100 e,HMwD  
        RT 0.25 rK7W(D}  
        NPASS 80 bd!U)b(}OV  
        ANNEAL 100 10 Q 100 .WvlaPK  
        SNAP 10 ?aBj#  
        TOPD P;vxT}1  
        STOP FIRST         V8hO8  
        STOP FREE OL'P]=U  
        QUICK 50 100 $r\"6e  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     {.st`n|xz  
        FWT 3 1 1 1 1 1 =m7H)z)i*J  
        END B5ea(j  
         DAdYg0efex  
        SPECIAL AANT -DP*q3  
        ACA 50 1 1 ?}}qu'N:N  
        ADT 10 .1 10 GIT #<+"  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     @o>EBZ7MS  
        M -.008 10 A P HH 1         !aPD}xCH#  
        M -.004 10 A P HH .5     DP 9LO_{  
        M -.0064 10 A P HH .8 }`xdWY  
        M 0 1 A P YA 1         @w\I qr  
        S GIHT `0bP0^w  
        END w(U:U-MNe  
        GO PU1,DU  
        TIME i?>tgmu.  
    3J~0O2  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 ,2L$G&?  
        
        这些都是合理的目镜配置。 最好的一个在顶部,名为DSEARCH09.RLE,它在PAD中自动打开。 %MZP)k,&U  
        
        该程序创建了一个优化MACro并将其加载到编辑器窗口中。 在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 .oqIZ\iik  
         \'Ssn(s  
        PANT d"E^SBO&  
        VY 0 YP1 v4rW2F:X  
        VLIST RD ALL ]kD"&&HV  
        VLIST TH ALL ,\YAnKn6_  
        VLIST GLM ALL p@~ic#X  
        END `!vUsM.d  
        AANT P A#rh@8h+  
        AEC |A\a4f 'G  
        ACC LlHa5]E@6  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM 8w_7O> 9  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 [Wi 1|]X"G  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 aI3CNeav  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 aS84n.?vq  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 !m;H@KR{  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 h!gk s-0  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 D:"{g|nW}  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 ]y#3@  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 DY\J[l<<  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 g^7MMlY%  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 ;"kaF!  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 t$J.+}}I  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 PL X>-7@  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL %Ip*Kq-  
        ACA 50 1 1 W/fuKGZi_  
        ADT 10 .1 10 y7/F _{  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 .ubE2X[][  
        M -.008 10 A P HH 1   T/pqSmVpM  
        M -.004 10 A P HH .5 `d\r;cE%lm  
        M -.0064 10 A P HH .8 e}hmS1>H  
        M 0 1 A P YA 1   c!#:E`  
        S GIHT Q>Qibr  
        END Qm4o7x{q  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     */^QH@P  
        SYNOPSYS   80 OsqN B'X  
    让我们运行这个并观察镜头的改善结果。以下是我们在进行一些优化和模拟退火后得到的结果: 0[Ht_qxb  
        
        我们想要进一步改进。将OPD光扇图分配到PAD 2上,我们在全视场看到一个波长的误差。     I_1e?\  
    准备一个新的MACro 如下: n]}W``=7  
    H/+B%2Zj  
        STO 9 - e"jw#B  
        CHG nKoiG*PI  
        NOP Hc^W%t~  
        18 TH 2000 *`_{  
        19 YMT 99xEm  
        20 H+E$:)gN  
        END !3X0FNGq  
        STEPS = 100 c(#;_Ve2P  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 {vEOn-(7  
        GET 9     t.p~\6Yi  
    运行这个宏。这将完成以下工作: 1.删除表面 18上的YMT解(通过 NOP, 删除所有解)。 2.把19号表面放在2000毫米的距离。 这将模拟假定在那个距离的望远镜目标。 3.将一个稍后会聚焦于表面20的YMT解赋给表面 19。 4.声明表面20,因此它是存在的。 5.在视场上制作表面19的主光线拦截图。如果光线全部撞击在表面19的中心附近,则像差将受到控制 U8.7>ENnP&  
        
        我们想要避免 “芸豆”效应,如果瞳孔有很多球像,就会出现这种效应。 随着你的眼睛移动,视场的一部分图像会消失。 H@bf'guA|B  
    在眼睛位置放大图像,然后单击按钮运行Pad Scan™↑。光线可以很好地瞄准眼点。虽不完美——但是,镜头的设计是关于权衡的,不是吗?我们认为这些小错误已经足够好了。 F$BbYf2i  
    接下来我们要检查畸变。一些质量差的目镜显示出明显的畸变,因此我们必须进行检查。命令GDIS 21 G将生成如下图片: i|`dWOVb  
        
        我们通过在评价函数中加入一个项目得到了良好的性能,该项目取全局Y坐标并减去GIHT的值。可以这么做么?单位都错了! 3cdTed-MIh  
    该镜头处于AFOCAL模式,输出Y坐标实际上是来自轴的光线角度,以弧度为单位。GIHT类似地是在近轴上的弧度角。如果两者数值相同,则系统没有畸变。 d?wc*N3  
    现在难点是,我们必须检查图像质量。这是大约1/2波长的横向色差。为了分析这一点,我们给镜头设置了10个波长,根据天文物体和人眼的光谱进行加权。首先,我们删除曲率求解,因此半径不会随光谱改变。 +M' H0-[  
    JN+_|`  
        CHG 1u3, '8F  
        NOP ^XbU~3(  
        END R;,g1m|]  
        MSW v6.t{6zYgY  
    当光谱向导打开时,我们选择天文学资源例如太阳,月亮,行星。然后我们单击视觉,并选择视觉,明视觉。 单击10个波长的选项,然后单击“获取光谱”。 ,#MCn  
        
        这是光源和探测器组合的光谱。单击精细设置,将光谱向右移动一点。然后对镜头单击应用于镜头并关闭对话框。 a=cvCf  
        
        关闭向导并打开MPF对话框。这将显示衍射点在视场上的扩散。选择外观显示,通过4放大,然后执行。 oND@:>QBF  
        
        我们可以通过打开对话框MGS,选择绘制条纹 X设置为3,然后点击OK来显示图形系统总结 86]p#n_>Fv  
        
        衍射限制了大部分视场的清晰度。我们必须判断目标值。这里显示的弥散斑与你眼睛能查看的清晰度相当。 .p0Clr!  
    这个镜头是DSEARCH列表上的头一个镜头,但是我们有时会尝试其他初始结构的镜头。请检查它们——并注意,由于我们在本课中使用了模拟退火特性,每次返回的结果都会有所不同。所以多运行DSEARCH几次,每次都要优化和检查结果。并尝试使用RSTART的值。 h/?l4iR*  
    如果我们对这个目镜的结果满意的话,下一步就是把它优化成可加工的镜头。阅读有关IRG和ARGLASS的内容,您将了解更多。
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