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    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程四十九:一个40倍显微物镜 [复制链接]

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    离线小火龙果
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-11-17
    显微镜是实验室、科研院所和学校常用的目视光学仪器。显微镜通常由照明系统成像系统和探测器系统组成。成像系统主要由显微物镜、目镜和转像棱镜构成。下面给出一个40倍显微物镜设计的例子。 gV1[3dW  
    E9j+o y  
    本课将给出一个学习例子: 1:C:?ZC#c  
    1.镜片数8片,不使用非球面 ?q`0ZuAg\<  
    2.视场角为25° ymY1o$qWB}  
    3.数值孔径NA=0.55 zxb/  
    4.波长为VIS 'PZ|:9FX!  
    5.总长小于46mm p]D]: Z}P  
    6.盖玻片0.17mm e/_C  
    7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离) ivO/;)=t  
    o!TQk{0  
    首先,根据技术指标计算镜头的外形尺寸: PW(\4Q\  
    1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm RhI;;Y#@  
    2.焦距f=160/40=4mm _Jz8{` "  
    3.F数F#=1/(2*NA)=0.91 *F ^wtH`  
    4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 ,:Jus  
    设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。 i>L+gLW  
    O-vGyNxP|  
    下面是对DSEARCH的输入: P;ZU-G4@   
    【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 kB:Uu }(=N  
    #$~ba %t9%  
    运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。 h-a!q7]l  
    Mk 0+D#  
    \mM<\-'p  
    L(S'6z~_9  
    该程序创建了一个优化宏文件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。 #qU-j/Qf  
    【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 !2\ r LN  
    -Lu)'+  
    SEwku}  
    命令窗口输入SPEC })xp%<`  
    hD,:w%M  
    mpC`Yk  
    v dbO(  
    焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。 M4LP$N  
    ;rI@ *An  
    命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 ',3HlOJ:  
    k- V,~c  
    l5%G'1w#,j  
    j| Wv7  
    工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 5 hj  
    d4:`@*  
    使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50) ,)+ o  
    {%)s.5Pfw  
    .xzEAu;  
    (YBMsh  
    在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 vzzE-(\\e  
    +cJy._pi!  
     mvW%  
    最终结果 `0H g y=  
    _LP/!D  
    !IU.a90V  
    682Z}"I0  
    q/3ziVd7p  
    上述镜头数据列表均满足技术指标 I&?Qq k  
    84HUBud76Y  
    查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS 0tIS Xu-  
    D.D$#O_n.S  
    ' K@|3R  
    I jr\5FA[p  
    .Xm(D>>k  
    :(dHY  
    -aRU]kIf  
    查看多视场衍射MTF,在像质分析中,选择MTF(衍射)多视场衍射MTF,颜色为M,运行MTF。 }7fZ[J3  
    ~vLW.:  
    Gir#"5F  
    HS'Vi9  
    g71[6<D  
    mOo`ZcTU  
    +[\eFj|=  
    我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 4=uhh  
    很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头,它可以快速的做出非常好的设计。 iu**`WjI\  
    [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]
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    离线coollwl
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    只看该作者 1楼 发表于: 2023-11-30
    很想学习一下,如何领取宏文件?谢谢!
    离线小火龙果
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    只看该作者 2楼 发表于: 2023-12-01
    回 coollwl 的帖子
    coollwl:很想学习一下,如何领取宏文件?谢谢! (2023-11-30 20:48)  Z|}G6]h  
    6'xsG?{JY  
    私信您了~