簡介 k;%}%"EVZ ZnQnv@{8 l 此篇文章為本系列的第2部分，我們將光學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換至非序列模式，并演示將光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)入 OpticsBuilder 的過程。然后，我們將演示如何使用 OpticsBuilder 來建立方體衛(wèi)星的光機(jī)結(jié)構(gòu)，并討論在考慮立方體衛(wèi)星外形尺寸約束的條件下如何安裝光學(xué)器件。（聯(lián)系我們獲取文章附件） -Iq#h)Q* 4m~\S)ad 使用非序列模式為 OpticsBuilder 做準(zhǔn)備 k&Sg`'LG8 %K zURv 許多光學(xué)系統(tǒng)可以直接從 OpticStudio 的序列模式導(dǎo)出到 OpticsBuilder 環(huán)境中。將光學(xué)設(shè)計(jì)從序列模式導(dǎo)入到 OpticsBuilder 時(shí)，“OpticsBuilder 文件準(zhǔn)備”工具會(huì)在其保存為 ZBD 文件之前，自動(dòng)將光學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為非序列模式。但是，如果文件在非序列模式中不能順利的進(jìn)行光線追跡，則模型可能轉(zhuǎn)換失敗。由于立方體衛(wèi)星設(shè)計(jì)的特殊性質(zhì)，此編輯過程必須在非序列中手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。 sh0O~%]g %j=7e@ 在此設(shè)計(jì)中，光線需要通過主鏡底部的開孔到達(dá)像面。由于序列模式中無法針對(duì)這種情況設(shè)置開孔，因此轉(zhuǎn)換至非序列后，光線無法追跡到非序列模式中的像面上。 -V9Cx_]y .AKx8=f 
7JujU.&{6 圖1：導(dǎo)入非序列模式后的初始狀態(tài)
'+`CwB2 由于非序列模式下光線追跡的性質(zhì)并且反射鏡仍是一個(gè)實(shí)體，光線會(huì)從主鏡上反射回來。我們可以使用原生布爾物體類型運(yùn)用布爾邏輯來創(chuàng)建一個(gè)開孔。 @x)z " ) > Dhq7qz 從布爾邏輯運(yùn)算的角度，我們可以將一個(gè)圓柱體物體與主鏡的一部分重疊。然后通過原生布爾物體就可以生成一個(gè)有著圓柱體開孔的主鏡。這樣主鏡上就會(huì)有一個(gè)半圓形的開孔，允許光線追跡到像面而不被阻擋。 ;$86.2S>B y&iLhd!p 
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N 圖2：實(shí)現(xiàn)主鏡開孔
TiH(HW|: 主鏡開孔后，基礎(chǔ)的光學(xué)設(shè)計(jì)部分就已完成。為了驗(yàn)證從序列模式導(dǎo)出后光學(xué)系統(tǒng)性能沒有改變，可以在非序列模式中使用探測器查看器來查看每個(gè)視場點(diǎn)的光斑尺寸。在使用“轉(zhuǎn)換為 NSC 組”工具將模型轉(zhuǎn)換至非序列時(shí)，軟件會(huì)生成與序列模式下像面上的視場點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的非序列光源和探測器。執(zhí)行光線追跡并分析每個(gè)探測器上的光斑，將生成的光斑的形狀和尺寸與序列模式下的點(diǎn)列圖的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。 7UMsKE- |u03~L9G 以下面的圖片為例，是序列模式下視場1（軸上）的光斑與在非序列模式下探測器查看器上生成光斑的大小和形狀進(jìn)行對(duì)比。 ;Eck7nRA ) KxY|:-"Tt 
m'% F,c) 圖3：序列（左）vs非序列（右下）光斑大小
\"n&|_SZ\ 對(duì)于軸上視場，我們很容易地比較了兩種模式之間的光斑尺寸。非序列模式下的光斑尺寸可以通過探測器查看器底部的“光斑信息”選項(xiàng)卡來確認(rèn)。另外請(qǐng)注意，在序列模式下的點(diǎn)列圖中的單位是um，而對(duì)于非序列探測器查看器，單位則是mm。按照這種方法，我們依次對(duì)比每一個(gè)視場點(diǎn)的光斑形狀和尺寸。最終，比較完所有視場點(diǎn)在兩種模式下的 RMS 光斑半徑的偏差最大為0.14um�，F(xiàn)在我們可以認(rèn)為光學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)成功地從序列模式轉(zhuǎn)換為非序列模式，并且在非序列模式下修改后的系統(tǒng)性能保持不變。 5t0$nKah] 7bTs+C_;7 將光學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)入到 OpticsBuilder pxP7yJL` ZV&=B%J bs 在 OpticStudio 中完成光學(xué)設(shè)計(jì)后，我們就可以開始著手光機(jī)結(jié)構(gòu)和立方體衛(wèi)星的外部封裝的研發(fā)了。由于立方體衛(wèi)星系統(tǒng)的外形的標(biāo)準(zhǔn)，尺寸上的限制成為光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要考慮因素。此光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)適用于3U立方體衛(wèi)星的外形尺寸，因此留給光機(jī)結(jié)構(gòu)的空間非常有限。并且還要考慮到，雖然光機(jī)結(jié)構(gòu)可以對(duì)光學(xué)系統(tǒng)起到安全防護(hù)的作用，但其本身會(huì)在設(shè)計(jì)中引入應(yīng)力的影響。 ?Hq`*I?b9 KBXdr5
