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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 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-07-30
    复眼透镜匀光原理
    GBFtr   
    W.0L:3<"  
    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。
    o1Q7Th  
    :!b'Vk  
    {0^&SI"5`E  
    SYNOPSYS中的透镜阵列 3?Pn6J{O  
    !0C^TCuG  
    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。 D{d>5P?W  
    SN ARRAY NXARRAY NYARRAY XSPACING YSPACING XW s"jt  
    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。 xz{IH,?IG  
    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 $Gv9m  
    xD[Gq%  
    .]7Qu;L  
    透镜阵列注意事项   ?Ovqp-sw  
    o b|BXF  
    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。 y K2^Y]Ku?  
    2. 网格编号应该是奇数,中央的小镜片将在光轴上居中。 IGFR4+  
    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。 ^:* 1d \  
    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。 (B-43!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。 *@)O7vB  
    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。 B7<Kc  
    ['*8IWg  
    以下为设计的复眼透镜阵列指标: 70mpSD3  
    光源波长0.405微米 m[@Vf9  
    准直后光源发散角5°(无穷远平行光最大半视场角) 6 ]pX>Xho  
    照亮区域直径为1.5mm Ttc[Q]Ri  
    假设透镜单元半径0.3mm(入瞳半径) z2hc.29t  
    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
    V-r3-b  
    对应镜头文件评论区留言获取
    $aPfGZ<i  
    _#}n~}d  
    F. =Bnw/-  
    透镜的厚度用YMT求解计算近轴焦点,透镜后表面的曲率半径拾取前表面的负号。 9Xo[(h)5d  
    *[R eb %  
    加入指令 V{&rQ@{W  
      1 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000   qTo-pA G`  
      2 ARRAY      21     21   0.600000      0.600000 N**g]T 0`  
    把表面1和2补充为21*21的阵列,并且调整物方参数,扩大孔径等等。
    对应镜头文件评论区留言获取    
    pOkLb #  
    R$Tp8G>j  
    3y~r72J  
    运行宏文件,查看对于准直光束的复眼的效果: P?]aWJ  
    对应宏文件评论区留言获取
    \7 NpT}dj  
    [wB9s{CX  
    ^T,Gu-2>  
    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。 -+em!g'  
    %-AE]-/HI  
    在透镜阵列后面设置相同参数的积分透镜初始结构: fiN3xP]V  
    {E0z@D)U-  
    0W()lQ   
    tpTAeQ*:d  
    运行宏文件,查看整体效果,需要做进一步优化 TSsKfexQ  
    对应宏文件评论区留言获取
    @b3#X@e}  
    U"4?9. k  
    V)i5=bHC  
    优化宏: H7k PM[  
    优化宏文件评论区留言获取
    #vqo -y7@  
    运行宏文件,查看整体效果: @IP)S[^' t  
    对应宏文件评论区留言获取
    "h7tnMS  
    z]bwnJfd  
    积分效果比较理想。 F[!ckes<bB  
    kY&h~Q  
    KB!|B.ChN(  
    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: Vax^8 -  
    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。 b2b75}_A  
    OLj\-w^  
    <x),,a=X  
    优化积分透镜的位置和曲率半径、圆锥常数。 on7I l  
    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。 xlR2|4|8  
    注意正负号和中心光线的控制,不需要GSR/GNR等像差控制。 6Ik,zQL  
    [ 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 6R29$D|HFO