SYNOPSYS 光学设计软件课程四 业余望远镜Word文档下载推荐.docx
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(OBB格式主要用于那种情况。
)
•upp0是入射的主光线角度,这里是0.5度。
•ymp1是入射的边缘光线高度,这里是5英寸,使入射光束直径为10英寸。
yp1是表面1上的主光线高度,为零是因为它是光阑,其余参数是在X-Z平面,因为系提是轴对称的,我们可以忽略它。
如果您想了解更多,只需打开obxxxxjectWizard1(MOW),即可查看所有内容并能得到解释。
宏编辑器中的代码易于阅读。
声明了平面1和2是反射面,主镜上的圆锥常数是-1.0,使其成为抛物面。
EFILE数据用于定义透镜的几何边缘形状,而且定义反射镜的厚度。
当然,这对光线追迹没有任何影响,但是在制作反射镜的加工图纸时,合适的边缘才会适于加工。
我们将在第23课中更详细地讨论该主题。
上面的文件是令LEO(LEnsOut)或LE(LensEdit)的数据,并且包含完整的系统描述。
当然,图像在轴上是完美的,但是慧差很大,这是这个简单系统的一个很大的缺陷。
慧差有多严重?
在PAD中,选择视图2,(在PAD工具栏中单击该编号
),然后单击PADBottom按钮
。
在打开的对话框中,选择OPDFanPlots选项,然后单击OK。
1obxxxxjectWizard™是美国缅因州公司OpticalSystemsDesign,Inc。
的商标。
是的,在外视场大概有两个波长的慧差。
以下是如何获得数据列表的:
SYNOPSYSAI>
OPD!
ThenextcommandwillbeinOPDmodeSYNOPSYSAI>
TFA5P1!
tangentialfanfiveraysprimarycolorfullfieldIDF/8PARABOLAWITHDIAGONALMIRRORTANGENTIALRAYFANANALYSISFRACT.obxxxxjectHEIGHTHBAR1.000000GBAR0.000000COLORNUMBER2RELENTPUPILWAVEFRONTABERRYENOPD(WAVES)-1.000-2.355059-0.800-1.271960-0.600-0.583027-0.400-0.200234-0.200-0.0353560.200-0.0058830.4000.0355260.6000.2125060.8000.6132331.0001.325667
转到对话框MRR(MenuRealRays)或导航菜单树,然后在那里进行选择。
但是输入命令更快。
我们可以使用图像工具(MIT)对话框。
输入MIT,然后进行如下所示的选择。
这是消除三阶慧差的一个例子。
尝试使用“效果”部分中的“几何”和“衍射”选项。
相干分析结果更平滑一些。
它使用2-DFFT算法,而衍射方法评估衍射积分,减小到约为Airy斑半径的6倍。
相干选择通常最适合点源,并且在这里肯定更好。
图像质量如何随着圆锥常数的变化而变化?
SYNOPSYS可以回答这个问题。
在PAD中,单击“检查点”按钮,
然后转到WorkSheet。
单击表面1(或在框中输入该数字,然后单击“更新”)。
现在,使用鼠标,选择给出圆锥常数的整数:
然后单击SEL按钮。
顶部滑块现在控制该数值的变化。
向左或向右拖动滑块并观察PAD显示。
这些滑块为您提供了透镜连续变化的效果。
我们现在将评估轴上的图像质量。
在WS仍处于打开状态时,在编辑窗格中输入
1CAI1.4
然后单击“更新”按钮。
(CAI表示ClearAperture,Inside。
)现在,一个孔径出现在主镜像中。
再次单击“检查点”按钮。
(每当我们做出可能要返回的更改时,我们都会单击它。
)在CW中输入CAP,您会看到列出的CAI数据:
CAPIDF/8PARABOLAWITHDIAGONALMIRRORCLEARAPERTUREDATA(Y-coordinateonly)SURFXORR-APER.Y-APER.REMARKX-OFFSETY-OFFSETEFILE?
15.0007SoftCAO*11.4000*UserCAI*21.34301.9000*UserEAO0.0000-0.1000*31.2378SoftCAO40.7006SoftCAONOTE:
CAOCAIEAOandEAIinputissemi-aperture.RAOandRAIinputisfullaperture.SYNOPSYSAI>
该系统有主要的默认孔径,尽管现在在表面1上存在用户输入的内孔径(CAI)以及表面2上的外椭圆孔径(EAO)。
(菜单MLL(MenuLensListings)也允许您运行CAP命令。
)让我们在主镜像上创建一个足迹。
使用菜单树导航到MFP(或在CW中输入MFP)。
然后进行下面的选择并单击“执行”。
现在你看到没有光线的内部孔径。
这是一个巧妙的技巧:
假设你不知道光线在哪里产生渐晕(有时会在复杂的透镜里发生)。
以下是如何找到它们的方法:
首先点击键。
现在,单击“开关”按钮
,然后单击单选按钮以打开开关21。
SYNOPSYS™具有近100个控制开关的模式,此功能可使多个功能显示光阑的表面编号。
单击“应用”,然后再次运行“足迹”命令。
它将创造一个如下的视图
数字“1”表示每个渐晕光线的位置。
进行图像分析操作。
使用菜单树或命令MOP转到MOP对话框(MtfOPtions)。
选择MTF的Multicolor选项,然后单击MTF按钮。
这个遮挡确实使中频处的MTF下降。
讨论表面上的椭圆孔径2。
在WS中,选择表面2,然后单击按钮
以打开“编辑孔径”对话框。
选择用户输入的椭圆孔径选项;
单击该按钮可显示另一个对话框,您可以根据需要更改数字。
对角镜通常采用椭圆形边缘,您可以在此处输入数据。
(或者,只要您识别出WS编辑窗格中的数字,就可以编辑它们。
施密特-卡塞格林望远镜
RLEIDCCSCHMIDTCASSZERNIKEFNAME'
SCT.RLE'
WAVL.6562700.5875600.4861300APS1GLOBALUNITSINCHOBB0.0000000.408005.000000.000000.000000.000005.00000MARGIN0.050000BEVEL0.0100000AIR1CV0.0000000000000TH0.250000001N11.51981155N21.52248493N31.528594421GTBS'
K5'
1EFILEEX15.0500005.0500005.0600000.0000001EFILEEX25.0500005.0500000.0000002CV0.0000000000000TH20.17115161AIR2AIR2ZERNIKE5.000000000.000000000.00000000ZERNIKE3-0.00022795ZERNIKE80.00022117ZERNIKE15-2.00317788E-07ZERNIKE24-3.81789104E-08ZERNIKE35-3.47468956E-07ZERNIKE363.76974435E-072EFILEEX15.0500005.0500005.0600003CAI1.680000000.000000000.000000003RAD-56.8531404724216TH-19.92114987AIR3AIR3EFILEEX15.2042305.2042305.2142300.0000003EFILEEX25.2042305.2042300.0000003EFILEMIRROR1.2500003REFLECTOR4RAD-23.7669696838233TH29.18770982AIR4CC-1.544085634AIR4EFILEEX11.5554501.5554501.5554500.0000004EFILEEX21.5454501.5454500.0000004EFILEMIRROR-0.2435454REFLECTOR4TH29.187709824YMT0.00000000BTH0.010000005CV0.0000000000000TH0.00000000AIR5AIREND
注意如何在PAD中的光扇图上识别渐晕光线。
在这里也将遵循Switch21(如果您更愿意看到默认显示,可以将其关闭)。
在SPEC列表中,您会看到表面2和4是非球面的,在半径列后面用“O”表示
SPECIDCCSCHMIDTCASSZERNIKELENSSPECIFICATIONS:
透镜规格:
SYSTEMSPECIFICATIONSobxxxxjectDISTANCE(TH0)INFINITEFOCALLENGTH(FOCL)98.1614obxxxxjectHEIGHT(YPP0)INFINITEPARAXIALFOCALPOINT29.1777MARGRAYHEIGHT(YMP1)5.0000IMAGEDISTANCE(BACK)29.1877MARGRAYANGLE(UMP0)0.0000CELLLENGTH(TOTL)0.5000CHIEFRAYHEIGHT(YPP1)0.0000F/NUMBER(FNUM)9.8161CHIEFRAYANGLE(UPP0)0.4080GAUSSIANIMAGEHT(GIHT)0.6992ENTRPUPILSEMI-APERTURE5.0000EXITPUPILSEMI-APERTURE2.0218ENTRPUPILLOCATION0.0000EXITPUPILLOCATION-10.5157WAVL(uM).6562700.5875600.4861300WEIGHTS1.0000001.0000001.000000COLORORDER213UNITSINCHAPERTURESTOPSURFACE(APS)1SEMI-APERTURE5.00000FOCALMODEONMAGNIFICATION-9.81862E-11GLOBALOPTIONONBTHOPTIONONVALUE=0.01000GLASSINDEXFROMSCHOTTOROHARAADJUSTEDFORSYSTEMTEMPERATURESYSTEMTEMPERATURE=20.00DEGREESCPOLARIZATIONANDCOATINGSAREIGNORED.SURFACEDATASURFRADIUSTHICKNESSMEDIUMINDEXV-NUMBER0INFINITEINFINITEAIR1INFINITE0.25000K51.5224859.49SCHOTT2INFINITEO20.17115AIR3-56.85314-19.92115AIR<
-4-23.76697O29.18771SAIRIMGINFINITEKEYTOSYMBOLSASURFACEHASTILTSANDDECENTERSBTAGONSURFACEGSURFACEISINGLOBALCOORDINATESLSURFACEISINLOCALCOORDINATESOSPECIALSURFACETYPEPITEMISSUBJECTTOPICKUPSITEMISSUBJECTTOSOLVEMSURFACEHASMELTINDEXDATATITEMISTARGETOFAPICKUPSPECIALSURFACEDATASURFACENO.2--ZERNIKEPOLYNOMIALAPER.SIZEOVERWHICHZERNIKECOEFF.AREORTHOGONAL(AP)5.000000TERMCOEFFICIENTZERNIKEPOLYNOMIAL3-0.0002282*R**2-180.0002216*R**4-6*R**2+115-2.003178E-0720*R**6-30*R**4+12*R**2-124-3.817891E-0870*R**8-140*R**6+90*R**4-20*R**2+135-3.474690E-07252*R10-630*R8+560*R6-210*R4+30*R2-1363.769744E-07924*R12-2772*R10+3150*R8-1680*R6+420*R4-42*R2+1SURFACENO.4--CONICSURFACECONICCONSTANT(CC)-1.544086SEMI-MAJORAXIS(b)43.682407SEMI-MINORAXIS(a)-32.221087THISLENSHASNOTILTSORDECENTERSSYNOPSYSAI>
表面2被定义为Zernike多项式非球面。
让我们看看那个表面是什么样的。
输入
ADEF2PLOT
上图中的黑色曲线显示了表面和最贴近的球体的偏离,在这种情况下,球体非常接近平坦。
PAD中的光扇图显示系统没有彗差和球差,尽管有一点点的色球差。
场曲比较明显,由S光扇图和T光扇图表示。
让我们从菜单树开始,然后转到MDI(MenuDiffractionImage)。
选择MPF(或只在CW中输入MPF)。
选择Showvisualappearance并单击Execute:
左下角的图像是轴上图像,而右上角是视场的边缘图像。
让我们以不同的格式来检查它。
返回MPF,选择Showassurface选项,并将Height从默认值1更改为0。
实际上,视场的边缘图像非常模糊。
您可以通过更改WS中的值来编辑Zernike项,但是还有一个对话框,按多项式列出它们,您可以通过单击按钮
从WS到达该对话框,您可以根据需要更改内容:
继电器望远镜
这个例子是几年前作者在地下室建造的中继望远镜。
1977年在Sky&Telescope中描述了早期版本,但是这个版本有一个额外的中继透镜并且校正地更好。
它的文件名为4.RLE,您可以使用命令打开它
FETCH4
您还可以打开MWL(MenuWindowLens)以查看当前用户目录中的所有透镜文件,并为您单击的任何文件提供预览窗格。
这里显示的版本有一个16英寸直径的平面镜,所有表面都是球形的,与非球面设计相比,它易于加工。
该设计的有趣之处在于使用Mangin反射镜,该反射镜从表面2到表面4,再到表面3都是反射面,表面4与表面2重合。
利用该元件,可以很好地校正球差和二次色差。
打开文件时,在CW中输入LEO以检查输入文件。
透镜形状分析,主镜的形状在背面被磨成锥形,用EFILE输入数据,用于描述元件的边缘。
在PAD中,单击按钮,
,打开“边缘向导”(或输入MEW,菜单,边缘向导),如果未在WS中选择,则选择表面1。
您可以在此对话框中定义透镜和反射镜上最多五个点,如图所示。
对于反射面,两个编辑框设置了反射镜的厚度(这里是3英寸)和背面的锥角(这里是28度)。
在这种情况下,点E标记锥体的起点,距轴线4英寸。
单击Nextel按钮,程序跳转到下一个透镜的第一个侧面。
继续查看A到E如何定义透镜边缘的形状。
然后单击按钮
,可以阅读有关边缘定义或EFILE的数据并执行所有操作。
在本课中,我们仅介绍了SYNOPSYS™中的部分功能。