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optics1210 2018-09-28 17:26

无热化红外望远镜:SYNOPSYS 光学设计软件

%Ji@\|Zkf  
在本课中,我们将研究随着温度的变化,中红外望远镜的图像会发生什么。 我们从下面的镜头开始。

vq|o}6Et  
这是示例文件中的镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔以改善焦点。 以下是此示例的RLE文件:
S+G!o]&2  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE &o>ctf.x  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 dHV3d'.P  
    APS                1 sf\p>gb  
    UNITS  MM KiU/N$ E  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 *6 oQW  
    MARGIN      1.270000 !sA[A>  
    BEVEL       0.254001 PMzPe"3M  
    0 AIR D3s]49j)  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 _zq"<Q c  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 ?YzOA${  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 C 7)w8y  
    1 CTE    0.255000E-05 =c 3;@CO  
    1 GTB  U      'SILICON ' @~v |t{G  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 eHUr!zH:  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 d?G ~k[C!a  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR iq_y80g`8h  
    2 AIR RO(~c-fV  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 f$vWi&(  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 V3 j1M?>  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 ZSC Zt&2v  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 5}d"nx  
    3 CTE    0.550000E-05 }!=}g|z#|  
    3 GTB  U    'GE          ' rxZ%vzVQ>  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 by z2u  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 ))Ws{  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR xxWrSl`fB  
    4 AIR dLb9p"EE#  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 n\8;4]n  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 %c[Q_  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 acd8?>%[  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 egcJ@Of  
    5 CTE    0.550000E-05 Ml`tDt|;  
    5 GTB  U  'GE           ' C{mL]ds<  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 HAa2q=  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 kigq(a  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR $2u^z=`b!%  
    6 AIR /5 rWcX  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 "/ G^+u  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 ^fVLM>p<;  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 z8W@N8IqC  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 2$8#ePyq*  
    7 CTE    0.255000E-05 QJ{to%  
    7 GTB U       'SILICON        '  X$:r  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 kkfwICBI  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 N\ nr  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR 6")co9  
    8 AIR LwDm(gG  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 gY'w=(/`  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR Y{yN*9a79  
    9 AIR r,^}/<*  
    END
uYW9kw>$  
C1 qyjlR  
让我们假设这个镜头必须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。现在的性能如何? 为了找到答案,我们运行THERM程序,首先测试是否存在所有必需的系数。
? U~}uG^  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST uMW5F-~-+  
2w>l nJ-  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES uM3F[p%V^  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS mIu-  
    SYNOPSYS AI>
CS[[TzC=5  
'M"JF;*r  
实际上,这个镜头从未为空气间隔分配系数。 我们用CHG文件解决了这个问题,分配铝型6061的系数:
e~7h8?\.q  
    CHG GtZkzVqLd  
    ALPHA A6061 joaf0  
    END
>?b<)Q*<  
A)I4 `3E  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
~_vzss3-C  
    HERM x!rHkuH~  
    ATS 100 2 "X/cG9Lw  
    END
CV <@Rgoa  
,/ V'(\>  
这将镜头的副本放在多重结构2中,所有参数也都随着温度从默认的20到100度的变化而变化,这是ACON 2现在的样子
_H#l&bL@C  
有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么好处。 首先,单击按钮 在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮 ),然后单击PAD显示中的表面4。 我们怀疑以下空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化必须非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。
[kc%+j<g  
实际上,图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.7到65.577。 我们越来越近了。 现在我们必须找出一种方法,使元件3以那种方式随温度移动。 有时可行的一个技巧是设计具有外套管的单元,外套管从表面4向右延伸,经过下一个元件,然后使用内套管返回中途并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则元件3的净运动将小于全铝套管的净运动。 BaSNr6 YW  
再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击Add Surface按钮 。现在点击表面4和5之间的透镜图中的轴。插入虚拟表面。
J:M)gh~#  
现在我们必须告诉程序,从5到6的膨胀系数与默认的铝不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件:
~r~~0|=  
    THERM }@Mx@ S  
    COE 1 STYRENE :Uu Py|>  
    TCHANGE 1 gR `:)>  
    5 0(9]m)e  
    ATS 100 2 Ve<3XRq|8  
    END
%\=oy=f  
u*R9x3&/5  
我们运行这个,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
RZykwD(  
    ACON 1  .*H0{  
    PANT yK"OZ2Mv  
    VY  4  TH 1000 -1000 5H_%inWM  
    VY  5  TH 1000 -1000  o^59kQT  
    END <&'Ye[k  
x~."P*5  
    AANT ns.[PJ"8  
    ACON 1 A:"J&TbBx  
    M  0  1  A  DELF 51oZ w%os=  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 &dSw[C#f  
A@/DGrZX  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 Is6<3eQ\x  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 yVPkJ  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 7#Qa/[? D  
tMaJ; 4  
    ACON 2 |=.z0{A7H  
    M  0  1  A  DELF md[FtcY\  
@Kri)U i  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 5 Vm |/  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 Z-m,~Hh  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 [P*3ld,,G%  
    END x{io*sY-  
}z&P^p)R  
    SNAP s(7'*`G"h  
    SYNO  20  MULTI
dG{`Jk  
H3 _7a9  
这将尝试在两个温度下保持系统聚焦并尝试同时保持图像质量。 我们运行这个,现在ACON 2中的镜头比以前更好:
\\jB@O  
有一些图像质量下降,但在合理范围内,焦点仍然在应该的地方,即使温度变化。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸到哪里以及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 z`uqK!v(K  
一些评论是有条不紊的。我们已经为TH变量输入了清楚的限制,因为程序不会让正TH变为负数。为了保持放大率不变,我们为主光线的YA添加了一个目标。 (有些变化可能会改变这种情况,我们必须小心。)我们还没有实现这些选项来解释是将镜头放在元件的左边还是右边,因为对于此示例,扩展被默认应用于正确的地方。是的,有时不受温度影响确实更复杂,您可以参考用户手册,以获得有关此强大功能可用于更艰难任务的选项的完整说明。
详情请咨询:sales@asdoptics.com      027-87582688
@]f"X>  
]?F05!$*  

optics1210 2019-01-16 23:05
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