| 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。 ny!lja5[ r%g
<hT 8 QoW(tM 27Kc-rcB 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: 8Z9MD<RLw Vr&el RLE VL_)]LR*) ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 aJK-O"0/ FNAME 'X11.RLE ' S\!
a"0$ LOG 124 LCo1{wi WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 di]$dl|Wi APS 1 8~&F/C* UNITS MM q;~R:}?@ OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 (ZE%tbm2 MARGIN 1.270000 ')AByD}Hi] BEVEL 0.254001 #6*V7@9]3| 0 AIR {&\J)oZ 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 |uQn|"U4 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 O tXw/ 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 T!m42EvIvE 1 CTE 0.255000E-05 q=P
f^Xp 1 GTB U 'SILICON ' ^#a#<8Jz 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 SBCL1aM 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 'sm[CNzS 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR %-@'CNP 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 *fxep08B 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 &q," !:L] 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 gZw\*9Q9 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 _N>wzkJ 3 CTE 0.550000E-05 89*S?C1 3 GTB U 'GE ' K:}h\ In 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 +}Kk2Kg8 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 +O|_P`HBoI 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR XoDJzrL# 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 + 6x"trC 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 S[-.tvI;Q 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 |RHO+J 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 [WcS[](ob 5 CTE 0.550000E-05 N; rXl8 5 GTB U 'GE ' {M` 5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 X?KGb{ 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 .LX?VD 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR ,DE(5iDS 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 TZ^{pvBy 7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 \1=T
sU&^ 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 hWe}'L- 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 f?2zLE>u 7 CTE 0.255000E-05 fdd~e52f 7 GTB U 'SILICON ' 5|yZEwq 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 l9]o\JFXk 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000
bZxv/\ 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR H"2 U)HJl 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 }=Hf?';m 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR qv.[k<~a> END 2;&mkcK' ]MC/t5vC u 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 WEno+Z~=1' ^it4z gx@ 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: BfX%|CWh ,yTN$K%M CHG cYsR0# ALPHA A6061 8r5xs- END kBrvl^D{5 kJ/+IGV^v 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: ]a8eDy |__d 8a THERM |p;4dL 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 Tsu\oJ[ END CP}0Ri) !>\9t9 N0]z/}hd@ pMOD\J:l, 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 IoQr+:_R P<8LAc$T 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 cvxIp#FbW 2K
Pqu:lv Mk<m6E$L 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。 TV?
^c?{5 L%f-L.9`u 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。 2%bhW,?I ,bxz]S1W
I`lDWL
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: Bhj:9%` %j%%Rn THERM =+`D COE 1 STYRENE W^w d
([ TCHANGE 1 S45'j(S= 5 :#qUMiu$ ATS 100 2 ?%93b ,7 END JW-|<CJ S=4R5igrC 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: {K+.A 9! FWIih5 3` ACON 1 P?xA$_+ PANT AYt*'Zeg!s VY 4 TH 1000 -1000 O(odNQy~ VY 5 TH 1000 -1000 %t q& END /GyEV Cc .6LS+[ AANT hUBF/4s\ ACON 1 )q^(T1 M 0 1 A DELF STw oYn M 8.103249 1 A P YA 1 @#A!w;bz L+7*NaPY* GSO 0.5 5.332000 3 M 0 %U-Qsy8|D) GNO 0.5 1 3 M 0.5 >cTjA): GNO 0.5 1 3 M 1.0 iFSJ4 W( !f@XDW&R ACON 2 gUspGsfr M 0 1 A DELF >n(F4C-pl 3<+z46`? GSO 0.5 5.332000 3 M 0 c+H)ed> GNO 0.5 1 3 M 0.5 (VEp~BW@-R GNO 0.5 1 3 M 1.0 ,?I(/jI END &eU3(F`. *]>])ms) SNAP NfOp=X?Y SYNO 20 MULTI ) ,yH= 6 uC)Zs, _5
?H<~ac2e
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。 (NPxab8e* !KAsvF,j 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。 3Mur*tj# (V8?,G > SYNOPSYS™ 现已更新至 2023 最新版本,扫码添加工作人员可申请免费试用。 4'` C1 a moaodmt]x 扫码添加工作人员 还可领取文章中学习文档及视频讲解 [attachment=119460] 4Mi~1iZj
sLZ>v B O]=vH 2Sjt=LOc=" F'rt>YvF G@B*E%$9
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