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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
    M#_|WL~  
    s IFE:/1,  
    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。
    eaC%& k  
    '451H3LC0  
    .P <3+  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 ,$} xPC  
    Y4C<4L?  
    所有可以在SYNOPSYS中定义的表面形状也可以被定义为相同的小透镜阵列。例如,这种元件在成型的塑料板中经常使用。当表面被赋予了想要的形状,只需用输入(在RLE或CHG文件中)声明它是一个数组ARRAY即可。 lSg[7lt  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING I>GBnx L  
    SN为表面编号,NX/NYARRAY为X和Y方向的镜头数。X/YSPACING为X/Y方向的阵列间隔。 iF9d?9TWl  
    例如,要在表面2上以3乘3的网格创建一个相同的小透镜阵列,小透镜之间的距离为0.1,可以输入:2  ARRAY  3  3  .1  .1 {h=gnR-9  
    =EYWiK77a  
    pM^ZC  
    透镜阵列注意事项   \h"U+Bv7  
    Ptc+ypTu  
    1. 需要一个自定义输入的圆形孔径或矩形孔径,以定义镜头阵列的总尺寸。这个孔径可以是倾斜偏心的。如果没有输入,程序将创建一个RAO矩形孔径,它将包括整个阵列。注意,这里的孔径适用于整个阵列,而不是个别的小镜头。 Gl@{y (  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 P(3k1SM  
    3. 不能在阵列上设置任何倾斜、偏心、局部或全局的坐标。光线追迹会根据需要自动计算出一个临时的偏心,以便将每条光线放在最近的透镜单元上的正确位置,这将与上述所有选项相冲突。如果你需要用这些选项来定位阵列,请在阵列之前使用虚拟表面。阵列后面的标面可以随意指定。 }T0O~c{$i  
    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。 q3<kr<SP  
    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。 T](}jQxj`  
    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。 dU#-;/}o  
    S,j. ?u*!  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: zak|* _  
    光源波长0.405微米 *a\6X( ~  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) qJag>OY  
    照亮区域直径为1.5mm lYTQg~aPm  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) .faf!3d  
    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
    m8=n`XI  
    对应镜头文件评论区留言获取
    lLp,sNAj  
    gW,hI>  
    *E*oWb]H  
    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。 nTv}/M&  
    AN:yL a!  
    加入指令 @ 5^nrB  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   !b"?l"C+u  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 qVKdc*R-  
    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    
    qm3H/cC9+  
    S3:AitGJ  
    ,sIC=V +  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: M+0PEf.  
    对应宏文件评论区留言获取
    ~ ;LzTL  
    zGFD71=#  
    <n4` #d  
    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。 xZP*%yM  
    &iInru3  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: 'L7qf'RV  
    *I)J%#  
    'Y/0:)  
    p"#\E0GM  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 00.x*v  
    对应宏文件评论区留言获取
    ."H;bfcL_  
    :{#O   
    &s='$a; 4  
    优化宏: {g! 7K  
    优化宏文件评论区留言获取
    yo=L1; H  
    运行宏文件,查看整体效果: P+0'^:J  
    对应宏文件评论区留言获取
    SfnQW}RGI  
    )-26(aNGT  
    积分效果比较理想。 cf88Fd6l/  
    0eNdKE  
    W|7|XO  
    照明模式查看,运行一个宏命令,如下图,查看照明模式的结果: 4%^z=%  
    用一百万条光线追迹,探测器分辨率为100,最终积分结果的分布和均匀度都还可以。 a$ "nNmD?  
    Td'Mc-/  
    VD$5 Djq  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 jZ |M$I3*  
    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。 R(d<PlZ  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 g#=<;X2  
    [ 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 b^VRpv