SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜
L[:AU e 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质量如何变化。 我们从下面的实例镜头开始。 67/\0mV:~ 这是示例镜头X11,我们调整了最后一个空气间隔来改善焦点。 以下是此示例的RLE文件: g :B4zlKG ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVE [< g9jX5 WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 oM>UIDCY_v APS 1 RIUJX{? UNITS MM [So1`IA6 OBB 0.000000 3.00000 30.00000 0.00000 0.00000 0.00000 30.00000 cjhwJ"`H MARGIN 1.270000 P9:5kiP H BEVEL 0.254001 ,j{tGj_ 0 AIR :!cK?H$+ 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 &=S:I!9;; 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 G2y1S/ 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 kWa5=BW2f 1 CTE 0.255000E-05 pdFO!A_t 1 GTB U 'SILICON '
PPy~dp 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 SHSfe{n 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 MBjAe!,- 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR }'}n~cA.{ 2 AIR &ID! lEd 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 [f {qb\ 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 ~}{_/8'5 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 8JQ\eF$ma 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 u{HO6s\S 3 CTE 0.550000E-05 7.
$wK. 3 GTB U 'GE ' $"(
15U 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 B#IUSHC 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 h|PC?@jp 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR WB_BEh[>j 4 AIR /zXOtaG 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 V'RbTFb9Z 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 PRUl-v 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 !U}2YM
J 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 `YwJ.E 5 CTE 0.550000E-05 5|r*,!CF 5 GTB U 'GE ' [aA@V0l 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 w-R.) 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 xR
kw+ 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR Xm|~1 k_3 6 AIR {9{X\| 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 &uc`w{,Zs 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 (_@]- 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 -l_B;Sb:e 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 $kN=45SR 7 CTE 0.255000E-05 1anh@T. 7 GTB U 'SILICON ' 9.xRDk 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 7T6Zlp 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 cNwHY
Z' 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR }ssja,; 8 AIR G!B:>P|\l 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 k{vbi-^6rf 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR 2ry@<88 9 AIR <b *sn]l END `V<jt5TS ORF:~5[YS` 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。 z7sDaZL?_ SYNOPSYS AI>THERM TEST >EFWevT{ 45wtl/^9 WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES eC%Skw ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS Q~0>GOq* SYNOPSYS AI> &)+H''JY b+:J?MR;} 这个镜头未为空气间隔分配系数。 我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: /RqWrpzx@ CHG >w7KOVbN3
ALPHA A6061 ZQfPDH= END eBxm l"}_+5 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: o<3$|`S& HERM 6YNL4HE? ATS 100 2 a,S;JF)v END ,>b>I#{ ti%RE:* 镜头的副本将放在多重结构2中,所有参数也都随着温度从20到100度的范围变化。 这是ACON 2现在的样子 *-5N0K<kQ 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。
&qdhxc4 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变化。 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选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,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。 2yg6hR 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.7变化到65.577。 7mdd}L^h
Z 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 6MY<6t0a 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 。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 :EQ{7Op` 现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件: 3BCD0
%8 THERM pk.\IKlG] COE 1 STYRENE `ROHB@- TCHANGE 1 ,I5SAd|dX 5 1F5KDWtE ATS 100 2 Q*%}w_D6f END njX$?V
Wpl/CO5z 我们运行这个程序,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: &5R|{',(Y ACON 1 zM=MFKhi ~ PANT /qIl)+M VY 4 TH 1000 -1000 Pb8@owG8 VY 5 TH 1000 -1000 ^c.D& |