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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。 aGq1 YOD[$  
    ME.a * v  
    本课将给出一个学习例子: ="J *v>  
    1.镜片数8片,不使用非球面 D,P{ ,/  
    2.视场角为25° `R6dnbH  
    3.数值孔径NA=0.55 uJ T^=Y  
    4.波长为VIS X)b@ia'"Wp  
    5.总长小于46mm z1S p'h$  
    6.盖玻片0.17mm x ?24oO  
    7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离) )J{ .z   
    M)1Y7?r]  
    首先,根据技术指标计算镜头的外形尺寸: !\5w<*p8  
    1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm W!t=9i  
    2.焦距f=160/40=4mm B"?ivxM:U  
    3.F数F#=1/(2*NA)=0.91 y,s`[=CT  
    4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 U'k 0;  
    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。 zv0bE?W9   
    E.eUd4XG  
    下面是对DSEARCH的输入: aI;-NnC  
    【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 wl7 (|\-  
    |wINb~trz  
    运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。 D0^h;wJ=4+  
    #ADm^UT^  
    1V.oR`&2E  
    R9\ )a2  
    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。 y4)iL?!J~  
    【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 e2qSU[  
    Z@,[a  
    ,0a\Ka {^  
    命令窗口输入SPEC =}zSj64  
    );;UA6CD  
    w)C5XX30;  
    r4mz   
    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。 F.),|t$\  
    rXP~k]tC  
    命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 }Xvm( ;  
    gCq'#G\Z  
    i&YWutG  
    =M=v; ,I-  
    工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 C),i#v  
    ! k 1 Ge+  
    使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50) YS:p(jtd  
    F3[,6%4v  
    nF B]#LLv  
    f@[qS7ok  
    在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 wJj:hA}  
    J6Vx7  
    YPW UncV  
    最终结果 ?4^ 0xGyE  
    UmR4zGM}  
    F3hG8YX  
    _n1[(I  
    9dm oB_G  
    上述镜头数据列表均满足技术指标 ,x$^^  
    T'{9!By,P  
    查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS =f!clhO  
    Y_K W9T_  
    ||?@pn\  
    flT6y-d  
    uP+VS>b  
    F$bV}>-1k  
    h+ud[atk.  
    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。 |]?zH~L  
    vA}_x7}n(  
    VD< z]@  
    cPv(VjS1;  
    h aApw(.%  
    wZs 2 aa  
    1je j7p>K  
    我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 ]f0OmUHR5i  
    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。 QFMA y>Gdn  
    [ 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)  B+j]C$8}  
    r~lZ8$KC  
    私信您了~