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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 正序阅读 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。 [=BccT:b  
    M$48}q+  
    本课将给出一个学习例子: ?g9:xgkF ^  
    1.镜片数8片,不使用非球面 @y'0_Y0-B  
    2.视场角为25° >qz#&  
    3.数值孔径NA=0.55 O9C&1A|lA  
    4.波长为VIS %s! |,Cu  
    5.总长小于46mm 6_s(Kx>j  
    6.盖玻片0.17mm |A/H*J,  
    7.工作距越长越好,下限为2.2mm(镜片到盖玻片的最近距离) ]|-sZ<?<i  
    .* )e24`  
    首先,根据技术指标计算镜头的外形尺寸: B[k=6EU8k  
    1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定,为160mm Vu,e ]@  
    2.焦距f=160/40=4mm %tMx48'N  
    3.F数F#=1/(2*NA)=0.91 4[(NxXH8M  
    4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 _U_O0@xi  
    设计时倒置设计,物镜为目镜所在位置,像面为盖玻片底部待观察物,因此后焦为0。 kuI~lBWI  
    ^Z-oO#)h#  
    下面是对DSEARCH的输入: :h(` eC  
    【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 5X f]j=_  
    RfOJUz  
    运行宏文件,我们得到了一个比较合适的初始结构。 -&COI-P8  
    UE{$hLI?g  
    [#9i@40  
    8t3m$<7  
    该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里,您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 En:>c  
    【评论留言添加工作人员,领取文章中运行宏文件】 ^v `naA(  
    CLTkyS)C  
    f S[-K?K  
    命令窗口输入SPEC a'-u(Bw  
    -V4%f{9T3  
    o@BV&|  
    d[>HxPwo  
    焦距为4.0098mm,F数为0.9033,总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484,由于倒置设计,实际放大率为1/0.02484=40.25。 Y hQ)M5  
    0,nz*UDk  
    命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 RC/45:hZZ  
    _6Y+E"@zs  
    R8cOb*D  
    2E?!Q I\O  
    工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 4-t^?T: qF  
    j.ucv  
    使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火(50,2,50) hLbWqF  
    0$]iRE;O]  
    r\d(*q3B  
    ^nK<t?KS  
    在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 u4_QLf@I  
    }DXG;L  
    gfs;?vP  
    最终结果 Z,/K$;YWo  
    ~ney~Pz_  
    d\ 8v VZ  
    &iInru3  
    'L7qf'RV  
    上述镜头数据列表均满足技术指标 K8aqC{  
    vjq2(I)u  
    查看畸变图,在像质分析中,选择像差畸变,颜色为M,运行DIS uN:KivVe  
    mUbm3JIjJ  
    Z(7kwhP[`  
    =KUmvV*\  
    At"$Cu!k  
    8[KKi~A  
    &s='$a; 4  
    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。 T#H^ }`  
    "bIb?e2h9G  
    Bz<hP*.O  
    +?Ii=*7n  
    QJ3#~GYNr  
    Rh ^(91d  
    E`UkL*Q  
    我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 f4h~c  
    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。 {2h *NFp  
    [ 此帖被小火龙果在2023-11-28 09:25重新编辑 ]
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    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)  ,`}y J*7  
    "E\vdhk  
    私信您了~
    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!