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。 a?5[k}\ &xZyM@ Pi2| #%3rTU 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: th5g\h%j* N)8HR9[! RLE #<7O08: ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVES 1 O 124 AF,BwLN FNAME 'X11.RLE ' I 8 LOG 124 >cmE
t WAVL 4.000000 3.250000 2.500000 F9q8SA#" APS 1 p\vMc\ UNITS MM o/cjXun* OBB 0.0000000 3.0000000 30.0000000 0.00000000000 0.0000000 0.0000000 30.0000000 }A$WO{2 MARGIN 1.270000 ITuq/qts]A BEVEL 0.254001 _1Z=q.sC 0 AIR ]LPQYL 1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000 R!
s6% :Yg 1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 #Sg\q8(O 1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 y?
(2U6c 1 CTE 0.255000E-05 {1J&xoV" 1 GTB U 'SILICON ' }*U[>Z-eO 1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000 eEc4bVQa 1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000 _+f+`]iM 2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR =;~I_)Pg1 2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335 &.i^dO^} 3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000 Wk;5/ 3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 OvL\u{(<F 3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 mZk0@C&:6 3 CTE 0.550000E-05 jMBiaX`F 3 GTB U 'GE ' t6N*6ld2b 3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000 |w}w.% 3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000 +m\|e{G 4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR +~Cy$MCX 4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 f6<g3Q7Mu 5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000 9$K;Raz% 5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029 "L"150Ih 5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01 1r[@(c0 5 CTE 0.550000E-05 (3vHY`9 5 GTB U 'GE ' V)o,1
5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000 :Gqy>)CxX 5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000 vy@rQC %9 6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR o(A|)c4k 6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977 J a,d3K
7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000 5R MS( 7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376 sE(HZR1 7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01 d=.2@Ry 7 CTE 0.255000E-05 i hL/n 7 GTB U 'SILICON ' m"tOe? 7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000 qf'm=efRyu 7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000 :y]Omp 8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.13635000 AIR JM$.O;y
- 8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511 j{VGClb=T 9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR Weoj|0|t END 1tzV8(7 ;_kzcK!l 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 rk2xKm^w wl=61Mb 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: w [>;a.$ 5,"l0nrk CHG 5R$G(Ap_ ALPHA A6061 H2gj=krK END +y+"Fyl I 1d0iU 现在我们可以进行热分析。创建并运行如下新的MACro: =?0lA_
0 zkM"cb13q/ THERM ]T!
}XXK ATS 100 2 !将100℃时镜头副本放到ACON2中,所有参数随温度变化而改变 c{ZY,C&< END ~Z/
^c,[: ".*x!l0y7 59uwB('|lH [a[/_Sf{ 镜头发生离焦了。 我们必须纠正这一点。 K?x,T8<aW Id'RL2Kq*& 有一种简单的方法来判断光线的轴向位移可能会带来什么变化。首先,单击按钮在ACON 2中创建一个检查点。 现在打开WorkSheet(单击按钮),然后单击PAD选择表面4。 我们猜测该空气间隔的变化可能会改变焦点位置。 实际上,所需的变化量应该非常小,因此将速度滑块滑到底部附近,然后将“间距”滑块向右滑动,如图所示。 {'+QH)w( 6Sj6i^" -a Gcf]6 图像几乎汇聚在焦点上,并且改变非常小,从65.828变化到65.625。 现在我们必须找出一种方法,使镜片3以同样的方向随温度移动。一个可行的方案是设计具有外套管的部分,外套管从表面4向右延伸,经过下一个镜片,然后使用内套管返回并保持这些元件。 如果外套管由铝制成,内部由塑料制成,则镜片3的净运动将小于全铝套管的净运动。 =]R3& ]#n u#7+U\ 再次返回ACON 1,WorkSheet仍然打开,创建一个检查点并单击添加表面按钮。现在点击图中的透镜表面4和5之间的轴。插入虚拟表面。 ?C0l~:j7D NMO-u3<6.
@\_x'!R
现在我们必须告诉程序,从表面5到表面6的膨胀系数与默认的铝的热膨胀系数不同。关闭WS并创建一个新的THERM文件: 1xJ
TWWj- q}Z3?W
THERM iL{M+Ic COE 1 STYRENE wu<])&F TCHANGE 1 @xsP5je] 5 }G46g#_6d> ATS 100 2 v<\A% END ?eV(1Fr@ %wV>0gQTf 我们运行这个程序,ACON 2确实发生了变化。现在的诀窍是找到外套管和内套管的长度,以便按照我们的意愿进行最佳补偿。对于此任务,我们使用优化程序。这是我们的MACro: +Z2MIC|Ud <|O^>s; ACON 1 r9 y.i(j PANT ;32#t[ib VY 4 TH 1000 -1000 EY`H}S!xy VY 5 TH 1000 -1000 7DW]JK l END 6< J
#^ 6 !
ueN|8' AANT "yziXT@V ACON 1 7fp(R&)1 M 0 1 A DELF ln*icaDqf M 8.103249 1 A P YA 1 +YOKA* fa*Cpt: GSO 0.5 5.332000 3 M 0 YIt9M,5/Q GNO 0.5 1 3 M 0.5 WlB'YL-`g GNO 0.5 1 3 M 1.0 ;cQW sTfT 1
"TVRb ACON 2 `?*%$>W#" M 0 1 A DELF Sydh2d
+1C3`0( GSO 0.5 5.332000 3 M 0 A|#`k{+1- GNO 0.5 1 3 M 0.5 5\mTr)\R GNO 0.5 1 3 M 1.0 wmNHT _ END 4Ph0:^i_ LL^q1)o SNAP ";[iZ SYNO 20 MULTI Mj>}zbpk/ n>,L=wV
S&O3HC
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。 1L7{p>;-dO DVZdClAL 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。 s6*ilq1 {>3\N0e5 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。 dCYCHHHF Mvj;ic6iK 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] MmPU7Nl%X
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