首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> SYNOPSYS -> SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

optics1210 2019-01-24 14:38

SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜

@X|i@{<';  
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。

Iz GB  
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:
<jRFN&"h}  
    ID  FOUR  ELEMENT  INFRARED  OBJECTIVE R0hc tT1j  
    WAVL  4.000000  3.250000  2.500000 \Ul.K!b7  
    APS                1 fr'huvc  
    UNITS  MM ZH;y>Z  
    OBB  0.000000   3.00000   30.00000   0.00000   0.00000   0.00000   30.00000 4$?w D <  
    MARGIN      1.270000 l\=-+'Y  
    BEVEL       0.254001 -#S)}N En  
    0 AIR C7jc6(> m  
    1 RAD   163.0500000000000   TH   4.50000000 aZawBU.:  
    1 N1  3.42403414  N2 3.42836910  N3 3.43782376 r}y[r}vk  
    1 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 Ff Yd+]+?  
    1 CTE    0.255000E-05 GIRSoRVsh  
    1 GTB  U      'SILICON ' ] [HGzHA  
    1 EFILE  EX1    31.417334   31.417334   31.671335   0.000000 mP)3cc5T  
    1 EFILE  EX2    31.014427   31.417334    0.000000 KCJN<  
    2 RAD    255.4500000000000   TH   5.55000000  AIR ,\S pjE  
    2 AIR =~\]3g  
    2 EFILE  EX1    31.014427   31.417334    31.671335 %7NsBR!y  
    3 RAD    -721.5000000000000   TH    3.60000000 sMz^!RX@  
    3 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 @m/;ZQ  
    3 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 Q_QKm0!  
    3 CTE    0.550000E-05 )@<HCRQ'q  
    3 GTB  U    'GE          ' SvX=isu!.  
    3 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644    0.000000 oTF^<I-C  
    3 EFILE   EX2   30.633643   30.633643    0.000000 7ZV~op2Q  
    4 RAD     -1590.0000000000000   TH     65.70000000 AIR p- "Z'$A`  
    4 AIR 42V,PH6o  
    4 EFILE  EX1   30.633643   30.633643   30.887644 {ywXz|TP  
    5 RAD     145.5000000000000    TH    3.15000000 >&<<8Ln  
    5 N1  4.02415626  N2  4.03741119  N3  4.06419029 eC>"my`  
    5 DNDT  4.100E-04  4.100E-04  4.100E-04  2.05000E+00  1.10000E+01  2.20000E+01 _}I(U?Q-C  
    5 CTE    0.550000E-05 b(}Gm@#  
    5 GTB  U  'GE           ' '9*5-iO  
    5 EFILE  EX1   27.236976   27.236976   27.490977  0.000000 pK6e/eC  
    5 EFILE  EX2   26.712556   27.236976     0.000000 2/v35| ?  
    6 RAD    120.4500000000000  TH    13.20000000 AIR $Wr\ [P:  
    6 AIR E7X!cm/2<  
    6 EFILE  EX1   26.712556   27.236976   27.490977 Cdp]Nv6  
    7 RAD    255.0000000000000   TH    4.50000000 @%EE0)IA  
    7 N1  3.42403414  N2  3.42836910  N3  3.43782376 @cuD8<\i  
    7 DNDT  1.336E-04  1.336E-04  1.336E-04  1.40000E+00  7.50000E+00  1.60000E+01 49+ >f  
    7 CTE    0.255000E-05 E\]OySC%C$  
    7 GTB U       'SILICON        ' Qy=HrL]x  
    7 EFILE  EX1   27.355510   27.355510   27.609511  0.000000 6o=qJ`m[?  
    7 EFILE  EX2   27.165926   27.355510    0.000000 *<*0".#  
    8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR Dd!Sr8L[  
    8 AIR %6NO0 F^  
    8 EFILE  EX1   27.165926   27.355510   27.609511 w~kHQ%A  
    9 RAD     -405.0000000000000   TH   0.00000000 AIR :vc[/<  
    9 AIR hWq. #e 6  
    END
XJx,9trH  
le7 `uz!%  
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。
_\ .  
    SYNOPSYS AI>THERM TEST V19e>  
EKZ$Q4YE  
    WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES xn(+G$m  
    ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS D9qX->p  
    SYNOPSYS AI>
)t|^Nuj8  
cI*KRC U  
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:
cPpu  
    CHG JN9^fR09G  
    ALPHA A6061 HQq`pG%m6  
    END
n,t6v5>88  
v"z (JF  
现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro:
_9D|u<D  
    HERM H4M{_2DO  
    ATS 100 2 }qc#lz  
    END
z>4 D~HX  
8AT;8I<K  
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
U?bG`. X  
镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 9*#$0Y=  
有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。 首先,单击按钮 在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮 ),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。
'5'3_vM  
图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.7变化到65.577。 DdBxqkh  
现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 mfXD1]<.  
再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击Add Surface按钮 。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。
y L*LJ  
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。 关闭WS并创建一个新的THERM文件:
2q)T y9  
    THERM  ?qk@cKS  
    COE 1 STYRENE !G7h9CF|{  
    TCHANGE 1 :/+>e IE  
    5 }l~]b3@qu  
    ATS 100 2 "Dyym<J  
    END
S8\+XJ  
|<sf:#YzY&  
我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。 现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。 对于此任务,我们使用优化程序。 这是我们的MACro:
m"n.Dz/S  
    ACON 1 CE)*qFs  
    PANT egfi;8]E  
    VY  4  TH 1000 -1000 lp(Nv(S  
    VY  5  TH 1000 -1000 }04Dg '  
    END #C4|@7w%  
{={^6@  
    AANT Q~phGD3!~  
    ACON 1 aC`Li^  
    M  0  1  A  DELF 4<u;a46Z#M  
    M  8.103249  1  A  P  YA  1 Zp`~}LV{  
}d_<\  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 bZiyapM  
    GNO  0.5  1  3  M  0.5 djUihcqA`  
    GNO  0.5  1  3  M  1.0 GE@uO J6H  
/mc*Hc 8R8  
    ACON 2 b7bSTFZxC  
    M  0  1  A  DELF ~]&B >q  
-TgUyv.  
    GSO  0.5  5.332000  3  M  0 iAK/d)bq  
    GNO  0.5  1 3  M  0.5 5:c;RRn  
    GNO  0.5  1 3  M  1.0 L/BHexOB  
    END KGu= ;  
d<#p %$A4  
    SNAP +$PFHXB  
    SYNO  20  MULTI
X<Z(]`i  
S/VA~,KCe;  
这将尝试在两个温度下保持系统聚焦并保持图像质量。 我们运行这个宏,现在ACON 2中的镜头比以前更好:
I:F <vE  
图像质量有下降,但仍在合理范围内,即使温度发生变化,焦点仍然能够保持聚焦。现在注意表面5的位置。这告诉你两个套管必须延伸的地方及它们应该连接的位置。不受温度影响并不困难。 [UoqIU  
我们已经为TH变量输入了确定的限制,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。您可以参考用户手册,以获得有关此功能的完整。

查看本帖完整版本: [-- SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计