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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

WP,Ll\K)7  
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。

5/j7C>  
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:
;,T3C:S?  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE c$?(zt ;  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 &phers  
    APS                1 MhMY"bx8  
    UNITS  MM A/n-.ci  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 qzk/P1{-  
    MARGIN      1.270000 +`pS 7d  
    BEVEL       0.254001 WP)r5;Hv`  
    0 AIR om%L>zfB  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 AR9D;YfR~  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 yZup4#>8  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 }*.S=M]y$  
    1 CTE    0.255000E-05 S a5+_TW  
    1 GTB  U      'SILICON ' _'9("m V  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 ~`'!nzP5H  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 x] [/9e  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR W}&[p=PAS  
    2 AIR b-pZrnZ!  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 V1Yab#  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 6&8([J  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 %LBa;M  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 hV5Aw;7C  
    3 CTE    0.550000E-05 r{y&}gA  
    3 GTB  U    'GE          ' U5X\RXy~  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 Rf*we+  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 u{#}Lo>B #  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR %@/"BF;r  
    4 AIR (Fc\*Vn  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 h`O"]2  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 <a9<rF =r  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 !cP2,l 'f  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 }j=UO*|  
    5 CTE    0.550000E-05 12 y=Eh  
    5 GTB  U  'GE           ' eqvbDva^  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 0 p  6  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 u6hDjN  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR Lhg4fuos@)  
    6 AIR N?cvQR{r9  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 W+HiH`Qb]  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 +NIq}fZn9  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 ZL!,s#  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 1'.SHY|  
    7 CTE    0.255000E-05 P2HR4`c  
    7 GTB U       'SILICON        ' U^qQ((ek  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 *nb `DR  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 tC;L A 4  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR R8[l\Y>Ec  
    8 AIR OIi8x? .~]  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 ckn0I  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR -D=J/5L#5  
    9 AIR B4tC3r  
    END
' i- 6JG%  
MW^(  
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。
:bBLP7eyV  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST 9f UD68Nob  
QaAA@l  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES Jo%`N#jG   
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS %S$P<nKN5  
    SYNOPSYS AI>
Ynn:,  
JONfNb+  
实际上,这个镜头从未为空气间隔分配系数。 我们用CHG文件解决了这个问题,分配铝型6061的系数:
@#HB6B  
    CHG VU8EjuOetb  
    ALPHA A6061 "LwLTPC2  
    END
}s+ t*z  
e"=/zZH3  
现在我们可以激活热追踪。 我们创建并运行一个新的MACro:
gMXs&`7P  
    HERM /-J  
    ATS 100 2 .AB n$ml]  
    END
;_$Q~X  
5OHg% ^  
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
}j+Af["W?  
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。
@wvgMu  
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。 QoLp$1O (y  
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。
RIC\f_Dv  
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:
o7gYj\  
    THERM $,Eb(j  
    COE 1 STYRENE 3(2WO^zX {  
    TCHANGE 1 n>t&l8g%g  
    5 + 6noQYe  
    ATS 100 2 W D/\f$4  
    END
GtuA94=!V&  
CdEQiu  
我们运行这个,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
vl`Qz"Xy  
    ACON 1 :k; c|MW  
    PANT _h6j, )  
    VY  4  TH 1000 -1000 bk(q8xR`  
    VY  5  TH 1000 -1000 t4;eabZK  
    END /gX=79  
h+gaKh=k+  
    AANT <mrvuWg0  
    ACON 1 kC,=E9)O  
    M  0  1  A  DELF &9+]{jXF  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 [ Xa,|  
)])nd "E  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 1;*4y J2  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 -/V,<@@T  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 F_U9;*f]  
f:9b q}vH  
    ACON 2 c;X%Ar  
    M  0  1  A  DELF 58SqB  
opXxtYC@  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 lGlh/B%  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 'fK3L<$z#m  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 }s7@0#j@a  
    END XnwVK  
JRw<v4pZ  
    SNAP YujR}=B!/  
    SYNO  20  MULTI
@~z4GTF9i  
J9%I&lu/  
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:
1^ijKn@6  
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。 %jE0Z4\  
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
&ir|2"HV  
~GLWhe-  

optics1210 2019-01-16 23:05
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