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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

X $SXDb~G  
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。

yONX?cS  
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:
[tJp^?6*  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE 0BP=SCi  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 F^!_!V B  
    APS                1 |#22pq?RP  
    UNITS  MM Ro#O{  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 m3`J9f,c/  
    MARGIN      1.270000 dF+:9iiAm  
    BEVEL       0.254001 7fW$jiw  
    0 AIR 41i#w;ojI  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 )24 1-b V  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 lh;;%@1DM  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 Shu=oweJ  
    1 CTE    0.255000E-05 zoau5t  
    1 GTB  U      'SILICON ' (usPAslr  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 B~u`bn,iQ  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 E>YE3-]  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR GOX2'N\h^  
    2 AIR 5&}p'6*K  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 mHc5NkvQC  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 -D wO*f  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 T{*!.+E  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 [:l=>yJ{(  
    3 CTE    0.550000E-05 )fbYP@9>a  
    3 GTB  U    'GE          ' O/fm/  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 %5<Xa  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 ,veI'WHMB  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR K^c%$n:}+  
    4 AIR Q\z9\mMG-  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 #$u7:p [t  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 ynZfO2kf  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 3moDu  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 2Gn26L 5  
    5 CTE    0.550000E-05 1*OZu.NdK  
    5 GTB  U  'GE           ' {BD G;e  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 #$ ,b )Uy  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 W>E|Iv[o  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR t0 )XdIl8  
    6 AIR P"Y7N?\](  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 'H'R6<z5  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 G g{M  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 \C"hL(4-  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 w!52DBOe+  
    7 CTE    0.255000E-05 G4J)o?:m@  
    7 GTB U       'SILICON        ' mfr7w+DK  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 Z':w X  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 {A{sRT=%  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR MJy(B><  
    8 AIR GNoUn7Y  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 Gg5+Ap D  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR }} zY]A  
    9 AIR $u::(s} x<  
    END
q4Y7 HE|ym  
vm8ER,IW)  
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。
^8 cq qu  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST cA B<'44R  
`4a9<bG  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES !5>PZ{J  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS f_ |=EQ  
    SYNOPSYS AI>
4.q^r]m*  
S.*LsrSV  
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:
$SdpF-'  
    CHG hWRr#030  
    ALPHA A6061 :} DTK  
    END
uMK8V_p*?  
sQMfU{S /  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
m[Cp G=32B  
    HERM !qug^F  
    ATS 100 2 @$5= 4HA  
    END
[s~6,wz  
af}JS2=$  
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
sv+ 6#  
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。
V6fJaZ  
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。 O+ xzM[[  
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。
b$>1_wTL  
现在我们必须告诉程序,从5到6的膨胀系数与默认的铝不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件:
b-YmS=*  
    THERM }[SYWJIc  
    COE 1 STYRENE ;.3 {}.Y  
    TCHANGE 1 fY!9i5@'  
    5 * 5(%'3  
    ATS 100 2 Y {|is2M9'  
    END
|P7FPmn  
%g~zE a-g  
我们运行这个,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
?7A>|p?"  
    ACON 1 aA'of>'ib|  
    PANT LU+}iA)  
    VY  4  TH 1000 -1000 ,z`* 1b8  
    VY  5  TH 1000 -1000 k;jXVa  
    END P 4+}<5  
Koc5~qUY]  
    AANT 05o<fa2HE  
    ACON 1 RhkTN'vO  
    M  0  1  A  DELF Zhc99L&K  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 j5rMY=|F  
gB]jLe  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 ?vQ:z{BO  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 ?b\oM v5y  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 )Kq@ m1>@  
k\\e`=  
    ACON 2 0e(4+:0  
    M  0  1  A  DELF Dw<bLSaW&  
z[0tM&pv  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 g1)ZjABV  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 mnFmShu  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 +QeA*L$~  
    END D&G^|: G  
L+8O 4K{  
    SNAP 6_>(9&g`zV  
    SYNO  20  MULTI
p;~oIy\,  
x;A.Ll  
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:
5E =!L g  
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。 d2Ta&Md  
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
vK$wc~  
L9d|7.b  

optics1210 2019-01-16 23:05
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