小火龙果 |
2023-08-09 09:41 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程三十五:无热化红外望远镜
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。 N$ZThZqqv xJ9_#$ngeM aDa}@-F&a O?@1</r^ 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: $4kc i@. G#'3bxI{f+ RLE B$7m@|p! ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 =S@$"_& FNAME 'X11.RLE ' uAyj##H LOG 124 :o$ R@l WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 |6B:tw/. APS 1 ~nb%w?vv UNITS MM c>K/f7 OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 pooi8" G MARGIN 1.270000 tBG :ECUL BEVEL 0.254001 kETA3(h' 0 AIR \E.t=XBn 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 5fb,-`m. 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 5h[u2&;G 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 L4sN)EI 1 CTE 0.255000E-05 o<-%)#e 1 GTB U 'SILICON ' :LVM'c62c> 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 d8M"vd 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 :=~%& 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR W<2%J)N< 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 ]T^m>v)X 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 6u7(}K 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 #`GW7(M 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 +,>f-kaV 3 CTE 0.550000E-05 @.*[CC;& 3 GTB U 'GE ' >^:g[6Sj 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 o;Zoj} 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 }p t5. 'l 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR '*>LZo4 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 &X+V} 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 K@n.$g 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 h9+ylHW_cp 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 #2ZXYH} 5 CTE 0.550000E-05 C4Z~9fzT 5 GTB U 'GE ' NJUYeim; 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 1`O`!plD+ 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 X3L9j( 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR Tc:W=\ < 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 PR|Trnd&D 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 4Bx1L+Cg 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 *BXtE8
BU 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 &;)~bS( 7 CTE 0.255000E-05 Ynz^M{9)K 7 GTB U 'SILICON ' CI{]o&Tf 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 #C+Gk4"w 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 c;U\nC<Y 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR +8^9:w0} 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 Sa,N1r 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR y^@%Xrs END XOqpys 8@hzw~> 镜头须在20到100℃的温度范围内保持聚焦。我们运行THERM程序,首先测试是否所有需要的系数都存在。在命令窗口输入THERM TEST o95O!5 hl *|t]6!aVLS 这个镜头未为空气间隔分配系数。我们用CHG文件来处理问题,分配铝型6061的系数: ]nX.zE|F R8'yQ#FVy CHG k 5 "3* ALPHA A6061 3]N}k|lb% END h*MR5qa (X>y)V 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: W$'pUhq\H l42m81x" THERM CzvlZDo ATS 100 2 !将100℃时镜头副本放到ACON2中,所有参数随温度变化而改变 N7oMtlvL[w END ?G?=,tV p,tB =rBFMTllM ,xTbt4J 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 raqLXO!j d:pp,N~2o 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。 "~V}MPt \^#1~Kx BB%(!O4Dl 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 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。 QK? 5)[ J mlVv3mVyR< 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 Q%eBm_r; .vW~(ZuD
>}4]51s
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: Hzj*X}X#K %M`|0g}! THERM zr[~wM COE 1 STYRENE QIV<!SO TCHANGE 1 D~?kvyJ 5 J:(Shd'4D
ATS 100 2 `S~u4+y] END 5t<]|-i! ,B#Y9[R 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: :?UIyN? i3%~Gc63 ACON 1 & | |