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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
    (,Zz&3 AV  
    S -mzxj  
    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。
    ~vvQz"  
    7cQHRM+1  
    m/"=5*pA  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 [~&:`I1  
    pu m9x)y1  
    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。 7{6cLYl  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING ~P.-3  
    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。 2+hfbFu,1  
    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 Hr64M0V3B  
    T3PaG\5B  
    =.3P)gY)  
    透镜阵列注意事项   T[2f6[#[_  
    -p]`(S%  
    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。 e#Zf>hlAz  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 ,1.([%z+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。 3C5D~9v  
    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。 r5$?4t  
    5.不要在阵列后面的任何地方放置一个真实光阑。在这种情况下,通常没有一个唯一的主光线,而且光瞳搜索很可能不会收敛到想要的结果。 I;fw]/M%!  
    6. 所有的输入参数都不应该是零。如果输入了零,程序会用合理的默认值代替。 =<27qj  
    APOU&Wd  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: %W|Zj QI^  
    光源波长0.405微米 U Edl"FwM4  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) HZ`G)1&)  
    照亮区域直径为1.5mm @R Yb-d  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) y{},{~FA"  
    透镜阵列为21*21
    假设单复眼的曲率半径为2,计算得透镜的厚度为6mm左右
    ?tM].\  
    对应镜头文件评论区留言获取
    SwmPP-n  
    eDMwY$J  
    GzE3B';g  
    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。 {83He@  
    d?+oT0pCH  
    加入指令 R5~vmT5W  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   jnLo[Cf,H8  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 m"> =QP  
    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    
    R@{/$p:  
    ~k< 31 ez  
    9tW.}5V  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果:  B*~Bm.  
    对应宏文件评论区留言获取
    _WkcJe`  
    M:q ;z(  
    Q)i`.mHfFI  
    在初始透镜单元后方设置一个焦距为10的积分透镜作为初始结构,可以看到对于单个透镜单元的准直效果。 @%B!$\]  
    R~?;KJ  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: ^Ypx|-Vu!  
    /8-VC"  
    Kgio}y  
    HC`3AQ12!&  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 g"AfI  
    对应宏文件评论区留言获取
    >Ti2E+}[M  
    Nk~dfY<s  
    >WS& w;G  
    优化宏: r{3 `zqo  
    优化宏文件评论区留言获取
    UE;) mZ=l|  
    运行宏文件,查看整体效果: ;77o%J'l  
    对应宏文件评论区留言获取
    T7_ SO,X  
    SG o:FG  
    积分效果比较理想。  V# %spW  
    10C91/  
    gBS#Z.  
    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: ZUI\0qh+  
    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。 "jJ)hk5e  
    V.[#$ip6:  
    P+|8MT0  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 %YAiSSsV  
    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。 -"tgEC\tD  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 NB#*`|qt  
    [ 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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    只看该作者 1楼 发表于: 2024-12-03
    有镜头吗 \)]2Uh|