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    [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]

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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: 2024-07-30
    复眼透镜匀光原理
    %\:Wi#w>  
    |JsZJ9W+J  
    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。
    ]hV*r@d  
    &uVnZ@o42  
    uhq8   
    SYNOPSYS中的透镜阵列 w&.a QGR#  
    Z4bNV?OH  
    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。 I5W~g.<6  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING #4;wjcGWw  
    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。 yaX iE_.  
    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 0PCGDLk8  
    ]eV8b*d6  
    NwfVL4Xg  
    透镜阵列注意事项   1{.9uw"2S  
    DVeE1Q  
    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。 .fs3>@T"#  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 9A#i_#[R  
    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。 aDN` 6[  
    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。 z{r}~{{E  
    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。 yIE!j %u  
    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。 IAyp2  
    l Nv|M)I  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: lk=<A"^S  
    光源波长0.405微米 NX&_p!_V  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) wdoR%b{M  
    照亮区域直径为1.5mm EhBKj |y  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) .A|@?p[  
    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
    YchH~m|  
    对应镜头文件评论区留言获取
    )YI(/*+]  
    DW3G  
    -ze J#B)C  
    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。 CNx8] _2  
    &,)&%Sg[  
    加入指令 7x8  yxE  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   7PF%76TO  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 VS|2|n1<6  
    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    
    [.}oyz; }N  
    VG~Vs@c(  
    oD@7 SF  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: P+HXn8@  
    对应宏文件评论区留言获取
    `QY)!$mUIF  
    #,v {Ihn  
    B|X!>Q<g  
    在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 |+"(L#wk  
    a09<!0Rp  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: <\S:'g"(  
    HLi%%"'  
    &Hnz8Or!  
    h FBe,'3M  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 ft Wv~Eh  
    对应宏文件评论区留言获取
    [1H^3g '  
    AT|3:]3E  
    QSf|nNT  
    优化宏: Uoix  
    优化宏文件评论区留言获取
    3irl (;v  
    运行宏文件,查看整体效果: 9(<@O%YU  
    对应宏文件评论区留言获取
    J4U1t2@)9  
    M rb)  
    积分效果比较理想。 ku M$UYTTX  
    o[D9I hs  
    _GPl gp:  
    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: T&7qC=E#5  
    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。 8Xs8A.  
    | VDV<g5h  
    oe~b}:  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 B#1;r-^P<  
    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。 ?|Zx!z ($  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 cQ_Hp <D  
    [ 此帖被小火龙果在2024-08-01 10:33重新编辑 ]
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    离线leehp
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    光券
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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 9( wK@