切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1100阅读
    • 1回复

    [原创]SYNOPSYS 光学设计软件课程八十:复眼匀光系统设计 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线小火龙果
     
    发帖
    932
    光币
    2176
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-30
    复眼透镜匀光原理
    iY*Xm,#  
    *5|\if\  
    把原本可能不均匀的准直光斑经过小透镜分割之后,再由积分透镜叠加到照射面上。
    >#0yd7BST  
    @+xkd(RfN  
    x%x[5.CT  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 5RlJybN"o  
    g<.VW 0  
    所有可以在SYNOPSYS中定义的表面形状也可以被定义为相同的小透镜阵列。例如,这种元件在成型的塑料板中经常使用。当表面被赋予了想要的形状,只需用输入(在RLE或CHG文件中)声明它是一个数组ARRAY即可。 ;o8cfD.z  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING 2V F|T'h  
    SN为表面编号,NX/NYARRAY为X和Y方向的镜头数。X/YSPACING为X/Y方向的阵列间隔。 P5aHLNit  
    例如,要在表面2上以3乘3的网格创建一个相同的小透镜阵列,小透镜之间的距离为0.1,可以输入:2  ARRAY  3  3  .1  .1 uMqo)J@s  
    JLg_oK6  
    k92189B9j/  
    透镜阵列注意事项   dks0  
    pK$^@~DE  
    1. 需要一个自定义输入的圆形孔径或矩形孔径,以定义镜头阵列的总尺寸。这个孔径可以是倾斜偏心的。如果没有输入,程序将创建一个RAO矩形孔径,它将包括整个阵列。注意,这里的孔径适用于整个阵列,而不是个别的小镜头。 L2K4nTA  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 YHeB <v  
    3. 不能在阵列上设置任何倾斜、偏心、局部或全局的坐标。光线追迹会根据需要自动计算出一个临时的偏心,以便将每条光线放在最近的透镜单元上的正确位置,这将与上述所有选项相冲突。如果你需要用这些选项来定位阵列,请在阵列之前使用虚拟表面。阵列后面的标面可以随意指定。 S!g&&RDx  
    4. 为了正确显示阵列这个元件,另一边应该被分配一个与阵列相同的CAO或RAO孔径。如果另一边也涉及到小镜片,那么这一边也必须被声明为阵列:该指定适用于单个表面,而不是元件,因此两边都必须被定义为阵列。 eUBk^C]\  
    5.不要在阵列后面的任何地方放置一个真实光阑。在这种情况下,通常没有一个唯一的主光线,而且光瞳搜索很可能不会收敛到想要的结果。 nGyY`wt&Rg  
    6. 所有的输入参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。 Ui1K66{  
    ] >`Q"g~0  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: P^1rNB  
    光源波长0.405微米 gk] r:p<O  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) m'429E]\S  
    照亮区域直径为1.5mm }b,a*4pN  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) l}<s~ip  
    透镜阵列为21*21
    假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
    ?f&*mp  
    对应镜头文件评论区留言获取
    L@[bgN`=v  
    fT'A{&h|U  
    8qBw;A)  
    透镜的厚度用YMT求解计算近轴焦点,透镜后表面的曲率半径拾取前表面的负号。 w1s#8:  
    (cA=~Bw[=  
    加入指令 !)&-\!M>  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   N*o+m~:y  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 <vbk@d  
    把表面1和2补充为21*21的阵列,并且调整物方参数,扩大孔径等等。
    对应镜头文件评论区留言获取    
    ^{Mx?]z  
    ,~G[\2~p  
    \>jK\j  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: rg\|-_.es'  
    对应宏文件评论区留言获取
    vmmu[v  
    b!UT<:o  
    NGb`f-:jw  
    在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 {O!fV<Vx 9  
    A)VOv`U@2  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: 5Pv>`E2^  
    b\;QR?16R  
    $x`U)pv  
    -|ee=BV  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 @o>2:D1G  
    对应宏文件评论区留言获取
    I *}:C  
    'MC) %N,  
    q 2= ^l  
    优化宏: r2H]n.MT  
    优化宏文件评论区留言获取
    Lqz}h-Ei  
    运行宏文件,查看整体效果: XFM6.ye  
    对应宏文件评论区留言获取
    %=NqxF>>  
    sg9ZYWcL  
    积分效果比较理想。 p%,JWZ[  
    v'Lckw@G4  
    lYq R6^  
    照明模式查看,运行一个宏命令,如下图,查看照明模式的结果: 9-L.?LG  
    用一百万条光线追迹,探测器分辨率为100,最终积分结果的分布和均匀度都还可以。 _YbHnb  
    ,"*[T\u  
    Le_?x  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 L18Olu  
    用YA去控制每个复眼单元上下位置的光线聚集到固定的位置。 \N;s@j W  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 jIuE1ve  
    [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]
     
    分享到
    离线leehp
    发帖
    5
    光币
    1
    光券
    0
    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 $L;7SY?