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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

*z8\Lnv~k  
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。

F={a;Dvrn  
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:
uK Hxe~  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE }o`76rDN  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 37o; ;  
    APS                1 1=V-V<  
    UNITS  MM !+v$)3u9  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 wb l&  
    MARGIN      1.270000 $ddCTS^  
    BEVEL       0.254001 *$g-:ILRuZ  
    0 AIR 4^:=xL  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 X'iWJ8  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 pv|G^,>#  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 KbeC"mi  
    1 CTE    0.255000E-05 %EB/b  
    1 GTB  U      'SILICON ' zTU0HR3A  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 }qD\0+`qi  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 >z@0.pN]7  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR Q\Vgl(;lX  
    2 AIR A*BeR0(  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 G"A#Q"  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 EADqC>  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 $IpccZpA  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 6D3B^.r j]  
    3 CTE    0.550000E-05 CpT jJXb  
    3 GTB  U    'GE          ' 9hyn`u.  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 Iu=(qU  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 Jln:`!#fDf  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR b&U62iq  
    4 AIR |2A:eI8 ^  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 ZbKg~jdF  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 ]7A'7p $Y  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 \s\?l(ooq"  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 ?}Y]|c^W  
    5 CTE    0.550000E-05 &$H!@@09|w  
    5 GTB  U  'GE           ' x]j W<A  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 4_ML],.  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 TWX.D`W  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR n+M<\  
    6 AIR !dq.KwL  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 v`T c}c '  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 <1TAw.  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 P.DK0VgY  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 (/$^uWj  
    7 CTE    0.255000E-05 {oL>1h,%3?  
    7 GTB U       'SILICON        ' \Vk:93OH21  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 7zj{wp!  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 s5. CFA  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR 0> \sQ,T  
    8 AIR yB!dp;gM{  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 |w3M7;~eF  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR m]&SNz=  
    9 AIR v"0J&7!J  
    END
3OB"#Ap8<  
C,eu9wOT  
让我们假设这个镜头必须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。现在的性能如何? 为了找到答案,我们运行THERM程序,首先测试是否存在所有必需的系数。
dc'Y `e  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST qxc[M8s  
# f\rt   
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES [#iz/q~}  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS N$tGQ@  
    SYNOPSYS AI>
5mR 1@  
ia? c0xL  
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:
2fS:- 8N  
    CHG h2QmQ>y"  
    ALPHA A6061 fN2lLn9/u  
    END
G!yP w:X  
$:^td/p J  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
8 FhdN  
    HERM 2Khv>#l  
    ATS 100 2 ee=D1qNu;  
    END
|':{lH6+1  
qg$ <oL@~~  
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
|vC~HJpuv'  
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。
MqMQtU9w  
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。 1 -b_~DF  
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。
z@j8lv2j1  
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:
[N'h%1]\  
    THERM rZpXPI  
    COE 1 STYRENE qxj(p o  
    TCHANGE 1 wgA_38To  
    5 cH)";] k*-  
    ATS 100 2 H"F29Pu2  
    END
oL<St$1  
dF2RH)Ud  
我们运行这个,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
<oeIcN7d  
    ACON 1 d d;T-wa}  
    PANT cc3 4e  
    VY  4  TH 1000 -1000 LH6 vLuf  
    VY  5  TH 1000 -1000 ~QVH<`sn  
    END F:ELPs4"  
wKHBAW[i]  
    AANT Ir]\|t  
    ACON 1 :gC#hmm^  
    M  0  1  A  DELF :v 4]D4\o  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 4GM6)"#d  
XX~,>Q}H=  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 IGN1gs  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 aQ~s`^D  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 1YMh1+1  
J=yTbSN\v  
    ACON 2 nj4/#W  
    M  0  1  A  DELF OrG).^l  
']oQ]Yx0  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 u=yOu^={  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 .e5Mnd%$M  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 1 {)Q[#l  
    END azU"G(6y?+  
-']56o_sQ/  
    SNAP |K~Nw&rZ]  
    SYNO  20  MULTI
 S[QrS 7  
"w _aM7x_  
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:
H[|~/0?K  
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。 $ulOp;~A%  
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
/7LR;>Bj  
Q=:|R3U/  

optics1210 2019-01-16 23:05
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