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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 y.HE3tH  
    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。) `#E1FB2M  
    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。 fU8 &fo%ER  
        
        以下是DSEARCH上运行的输入,它将为我们找到配置。(C41M1.MAC) FlttqQQdf  
    >XM-xK-=  
        TIME kO+Y5z6=  
        CORE 12 \GEFhM4)  
        OFF 1 99 ^g"G1,[%w  
        DSEARCH 5 QUIET 4,`Yx s)%  
        SYSTEM p$0G EYwM  
        ID EYEPIECE EXAMPLE N[~ RWg  
        OBD 1.0E9 45 1.27 De6WC*trq  
        UNI MM ] K3^0S/  
        WAVL CDF ~K5eO-  
        WAP 1 #"|</*% >  
        END (3C::B=  
         Ivmiz{Oii  
        GOALS An{`'U(l  
        ELEMENTS 9 OTY9Q  
        TOTL 200 .01 T8bk\\Od  
        BACK 0 0 7jQOwzj  
        FNUM 7.0 10 ]6bh#N;.  
        ASTART 5 !?,7Cu.5#6  
        THSTART 5 ZEYT17g]  
        RSTART 100 Gb4k5jl  
        RT 0.25 E3@G^Y  
        NPASS 80 ycz6-kEp  
        ANNEAL 100 10 Q 100 omevF>b;  
        SNAP 10 N =FX3Z  
        TOPD ~oWCTj-  
        STOP FIRST         0JN>w^  
        STOP FREE US[{ Q  
        QUICK 50 100 G:7HL5u  
        FOV 0 .3 .6 .75 .9 1.     5|z>_f.^pS  
        FWT 3 1 1 1 1 1 QpxRYv  
        END Uus%1hC%a  
         ^cs:S-s  
        SPECIAL AANT ~)xg7\k  
        ACA 50 1 1 [#hpWNez(>  
        ADT 10 .1 10 Wn6~x2LaV  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1     +m8CN(c  
        M -.008 10 A P HH 1         f3El9[  
        M -.004 10 A P HH .5     a~ sU  
        M -.0064 10 A P HH .8 T#KF@8'-  
        M 0 1 A P YA 1         6Lj=%&  
        S GIHT O< [h  
        END ?-C=_eZJ  
        GO s\O4D*8  
        TIME X$Eg(^La  
    5-qk"@E W  
    这是从DSEARCH 返回的图纸。 <cS"oBh&u0  
        
        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。 ?&A)%6` ~  
        
        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。 v8 rK\  
         m.!n|_}]  
        PANT >n3w'b  
        VY 0 YP1 w{TZN{Y  
        VLIST RD ALL .\)`Xj[?  
        VLIST TH ALL Jy<hTd*q  
        VLIST GLM ALL l ld,&N8  
        END i82sMN1jl7  
        AANT P f4[fXP;A  
        AEC XK#~w:/fB  
        ACC <5@VFRjc  
        M   0.142857E+00  0.100000E+02 A CONST 1.0 / DIV FNUM fz>3  
        GSR     0.250000     3.000000      4  M     0.000000 K!~j}z*  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.300000 )c*NS7D~f  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.600000 8.JFQ/) i  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.750000 1'Sr0 oEd3  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     0.900000 |y%pJdPk=  
        GNR     0.250000     1.000000      4  M     1.000000 4f~ c# 0?  
        GSO     0.250000     0.246460      4  M     0.000000 v\lhbpk  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.300000 ={g.Fn(_  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.600000 l$_q#Kd  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.750000 ={~?O&Jh  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     0.900000 =f~8"j  
        GNO     0.250000     0.082153      4  M     1.000000 ]cQYSN7!SY  
        M   0.200000E+03  0.100000E-01 A TOTL AUk-[i  
        ACA 50 1 1 A$ 2AYQ  
        ADT 10 .1 10  vNWCv  
        M 15 1 A P YA 1 0 0 0 1 @~p;.=1]F  
        M -.008 10 A P HH 1   ??5y0I6+  
        M -.004 10 A P HH .5 0c}pg:XT  
        M -.0064 10 A P HH .8 n1XJ uc~  
        M 0 1 A P YA 1   #Sg< 9xsW  
        S GIHT 9f=L'{  
        END 9!XXuMWU<  
        SNAP  10/DAMP    1.00000     Y9<N#h#  
        SYNOPSYS   80 <b.O^_zQF  
    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: ~?6M4!u   
        
        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。     O~P1d&:L  
    准备一个新的MACro 如下: s8:-*VR9  
    v 79k{<Ln  
        STO 9 RKi11z  
        CHG u B~C8}  
        NOP <Pn]{N  
        18 TH 2000 ]#NJ[IZb  
        19 YMT bT>1S2s  
        20 V Zz>)Kz:  
        END Q$bi:EyJXc  
        STEPS = 100 ]nIH0k3y  
        PLOT YA ON 19 FOR HBAR = 0 TO 1 f[ 'uka.U  
        GET 9     r'F)8%  
    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 r+RFDg/  
        
        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。 @LyCP4   
    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。 ?z pN09e  
    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: 1XppC[))  
        
        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! ZbAg^2  
    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。 faIHmU  
    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。 [z[<onFIq  
    H@uDP  
        CHG ?y/LMja  
        NOP < C1Jim  
        END :aHLr[%Mz  
        MSW R3bHX%T  
    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”。 X~2L  
        
        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。 OF1fS\P<>  
        
        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。 eAl;:0=%L  
        
        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 FW@(MIH  
        
        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。 q)f-z\  
    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。 2kSN<jMr  
    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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