發(fā)表人:陳志隆教授Professor Jyh-Long Chern 新竹交通大學(xué)光電工程系
do(komP<\ p;m2RHYF 1998年我在臺(tái)南成功大學(xué)物理系,因?yàn)槭苊鼒?zhí)行中華衛(wèi)星二號(hào)科學(xué)酬載紅色精靈計(jì)畫(huà),開(kāi)始接觸光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì).紅色精靈計(jì)畫(huà)是一個(gè)太空計(jì)劃,硬體上有三個(gè)光學(xué)儀器(一個(gè)六片filter影像儀,一個(gè)六管光譜儀,一個(gè)雙陣列式光譜儀)與一個(gè)主控儀器,與中華衛(wèi)星二號(hào)主計(jì)話畫(huà)的遙測(cè)儀分開(kāi)架在衛(wèi)星主體上.當(dāng)時(shí)眾多計(jì)畫(huà)目標(biāo)裡頭有一項(xiàng)目標(biāo)是建立光學(xué)酬載的設(shè)計(jì)能力.
YPqp#X* kKRZ79"7s 坦白而言,當(dāng)時(shí)我沒(méi)有這個(gè)能力---雖然我是光學(xué)博士出身,但連規(guī)格都看得很吃力!! 更遑論設(shè)計(jì), 製作與測(cè)試的東西!!當(dāng)時(shí)太空計(jì)畫(huà)室的丁南宏博士,李立行博士與張友信博士,特別是李立行博士在規(guī)格上給了啟蒙.中華衛(wèi)星二號(hào)科學(xué)酬載紅色精靈計(jì)畫(huà)是個(gè)國(guó)際合作計(jì)畫(huà),裡頭主要有美國(guó)加州大學(xué)柏克萊分校與日本東北大學(xué).
zE\@x+k. NHL{.8L{ 剛開(kāi)始的設(shè)計(jì)是跟美國(guó)Univ. of California, Berkeley, Dr. Stephen Mende研究群走,Dr. Stephen Mende研究群有光學(xué)設(shè)計(jì)高手,但Dr. Stephen Mende還是委外設(shè)計(jì).而日本東北大學(xué)福西浩教授研究群則是自己設(shè)計(jì),自己作.這個(gè)計(jì)畫(huà)在歷經(jīng)波折,設(shè)計(jì)製作與測(cè)試,最後整個(gè)科學(xué)酬載2004年中已經(jīng)在太空中運(yùn)作並成功地完成人類史上第一次自衛(wèi)星上取下高空向上閃電等重要數(shù)據(jù).在執(zhí)行計(jì)畫(huà)的過(guò)程我對(duì)當(dāng)時(shí)市面上的光學(xué)軟體(幾乎所有的光學(xué)軟體)進(jìn)行評(píng)估並購(gòu)置使用,我的實(shí)驗(yàn)室投入不少人力與心力.2001年我個(gè)人決定切入作光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)並以此為我專業(yè)領(lǐng)域.並以O(shè)SLO為我設(shè)計(jì)的主要工具.2002年我換到交通大學(xué)光電所,算是以光學(xué)設(shè)計(jì)為本業(yè)的開(kāi)始.
5KFd/9 2u|}gZts 當(dāng)初在眾多的軟體選擇OSLO當(dāng)然是有原因.首先自然要算得準(zhǔn),好用,速度快,又有延伸性.另外不能是黑盒子,不能作到後來(lái)不知道是自己的想法有誤?還是軟體有誤?!"不能是黑盒子"是當(dāng)初我選擇OSLO的一個(gè)重要原因.
ce\ F~8y pg'3j3JW$ 在這些年裡,雖然pre-design我是以手算為主,但OSLO內(nèi)建的aberration analysis工具很強(qiáng)(如Aldis定理等),在分析上頗有助益.另外整個(gè)介面(Setup與Solves等)相當(dāng)實(shí)用與清楚,對(duì)建立一個(gè)好的initial design助益極大.OSLO的最佳化功能極強(qiáng),層次很清楚,對(duì)給出一個(gè)好設(shè)計(jì)幫助太大了.這是我很難放棄OSLO的一個(gè)原因.
?Em*yc@WD -w:F8k ~ Slider-Wheel與call-back功能實(shí)在太強(qiáng)了.另外還有公差分析的工具很完備,這對(duì)後續(xù)處理太重要.內(nèi)建的database與project管理的工具很全,其中Warren J. Smith的design library對(duì)我學(xué)習(xí)幫助極大.此外輸出檔案該有的都有了. OSLO有一點(diǎn)跟其他軟體不同的是:我個(gè)人覺(jué)得整個(gè)軟體的理論基礎(chǔ)很強(qiáng).
=+j>?Yi s`:-6{E 我真正決定使用OSLO作設(shè)計(jì)還有一個(gè)原因,它是一個(gè)平臺(tái),我可以寫(xiě)C程式擴(kuò)充功能.雖然各個(gè)軟體都可以有巨集指令供使用者使用,但一旦是要作新的介面研發(fā)或者對(duì)軟體原廠都不能問(wèn)的比較保密性的計(jì)畫(huà),巨集指令在效率上與保密性比較不週全,事實(shí)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的!!
-] .Y"; \#; -C<[b OSLO源自美國(guó)Univ. of Rochester光學(xué)所 (Institute of Optics)是Prof. D. Sinclair的心血之作,Prof. D. Sinclair是1965年畢業(yè)於Univ. of Rochester,之後就留校任教.據(jù)說(shuō)他之前不是作光學(xué)設(shè)計(jì),是作了光學(xué)所的faculty才作光學(xué)設(shè)計(jì)!!Prof. D. Sinclair在1976年創(chuàng)建Sinclair Optics,開(kāi)始有商用版的OSLO.OSLO有一個(gè)重大的inclusion:它加入Genesee Optics Software公司的GENII optimization. 此外OSLO 1996版本是一個(gè)很大的里程碑.
&18CCp\3)c XABI2Ex 整個(gè)OSLO其實(shí)是一個(gè)相當(dāng)深刻的作品.我在學(xué)習(xí)OSLO不是拿它作一個(gè)軟體在學(xué),而是想為何Prof. Sinclair要這樣子作而不是那樣子作?比較像拿OSLO來(lái)學(xué)光學(xué)設(shè)計(jì).
-6KGQc}U @fWmz,Ngl 2001年起OSLO改由Lambda Research公司所有,進(jìn)入OSLO第六版的世代.新的光學(xué)設(shè)計(jì)世代,如Lambda Research公司Dr. Leo Gardner(百年歷史四年一次1998年 International Optical Design Conference (IODC)的chair)等人新的風(fēng)格,漸漸加入.它的很多新加功能都走得很前面.
dT9!gNvQ ?E?dg#yk 對(duì)一個(gè)有心要從事光學(xué)設(shè)計(jì)的人,我會(huì)建議他或她使用OSLO.
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R~],5_| duKR;5: OSLO是一套視窗介面軟體,不需要強(qiáng)記或翻閱指令,即可輸入數(shù)據(jù)。對(duì)於初學(xué)者而言,要學(xué)會(huì)使用這一套軟體,不是問(wèn)題。當(dāng)然,也可以同時(shí)使用指令執(zhí)行程式的運(yùn)算。此外,OSLO軟體還附有一份非常詳細(xì)的使用手冊(cè)-optical reference-這一份使用手冊(cè)也可以直接到Lambda Research corporation 的網(wǎng)站上下載檔案,這一份使用手冊(cè)詳細(xì)介紹OSLO的設(shè)計(jì)概念,並且詳述各項(xiàng)計(jì)算的參數(shù)說(shuō)明,讓使用者可以清楚了解各項(xiàng)參數(shù),精確的分析光學(xué)系統(tǒng) 。
1MCHwX3/ !`G7X 此軟體的計(jì)算結(jié)果可以使用圖形輸出,也可以使用文字輸出。使用圖形輸出,可以讓使用者對(duì)於所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)之成像品質(zhì)有定性上的了解;文字?jǐn)?shù)據(jù)的輸出,則是讓使用者得到定量的分析結(jié)果。而其輸出數(shù)據(jù)的定義及其基本概念,皆可於視窗上面的說(shuō)明列中搜尋到,也可以在optical reference中得到更詳盡的說(shuō)明。
'e4 ;,m \e/'d~F OSLO的最佳化為其自豪處,他可以使用區(qū)域性最佳化,也可以使用全域性最佳化。區(qū)域性的最佳化利用給定變數(shù)及設(shè)定運(yùn)算元,計(jì)算最小均方根值(Damped least square)的方式得到,軟體程式已經(jīng)建立幾組函數(shù)產(chǎn)生器自動(dòng)產(chǎn)生相關(guān)係的運(yùn)算元,方便使用者使用;此外,也可以自建運(yùn)\算元,其運(yùn)算元的語(yǔ)法簡(jiǎn)單,閱讀其使用者說(shuō)明即可學(xué)會(huì)建立。OSLO的最佳化過(guò)程設(shè)定方式簡(jiǎn)單及多樣性,由使用者決定如何設(shè)定,其數(shù)值計(jì)算結(jié)果精確 。
\=yx~c_$L %:eepG| OSLO提供豐富的內(nèi)建資料庫(kù),包含有透鏡材質(zhì)、鍍膜材質(zhì)及ISO 10110規(guī)範(fàn)的公差值等等,甚至於使用者自己也可以建立自己的資料庫(kù),在使用上,可以非常靈活的運(yùn)用。除了資料庫(kù)之外,OSLO也提供了CCL指令,可以讓使用者擴(kuò)充使用指令,增加軟體使用上的深度及廣度。
P#g"c.?; Q-!a;/ OSLO還有其他進(jìn)階的功能,在此不一一詳述。綜合上述的這些優(yōu)點(diǎn),OSLO是一套易學(xué)易懂的軟體。越親近這一套軟體,將可讓使用者在設(shè)計(jì)上面無(wú)往不利。
bS+by'Ea1W dw60m,m 國(guó)家太空計(jì)劃室 許慈方 博士
5]&vs!wH $#dPM*E O0{M3- |"Js iT --------------------------------------------------------------------------------
~$N%UQn?b# 9LkP*$2"M< 我十分感謝網(wǎng)站上提供OSLO-EDU免費(fèi)下載,這是一個(gè)很棒的程式,對(duì)我從事的專案計(jì)畫(huà)非常有幫助,我目前是博士班的學(xué)生,正在從事太陽(yáng)能的集中。
s|U?{Byb! #qk A*WP I am grateful for your courtesy to provide OSLO-EDU for free download on internet. It is great program which has been very helpful in the project I am involved. I am a PhD student working on solar energy concentration.
(N U*PQY6 $^Dx4:k<2 Mr. Z. Zanelli
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