| 小火龍果 | 2020-03-13 15:12 |
SYNOPSYS代碼詳解-非球面激光束整形器非球面激光束整形器 參考Donald Dilworth《Lens Design Automatic and quasi-autonomous computational methods and techniques》書第十六章 首先選擇工作目錄C:\Synopsys\Dbook\ [attachment=98969] 然后，點擊“Open MACro”按鈕  ，打開宏C16M1，該文件中的代碼如下：RLE !鏡頭輸入文件起始點 ID LASER BEAM SHAPER ! 鏡頭標識 WA1 .6328 ! 定義單個波長，單位為um UNI MM !透鏡單位為mm OBG .351 ! 使用OBG指令聲明高斯光源，束腰半徑為0.35mm，孔徑大小為輸入光束的1/e**2點 1 TH 22 ! 表面1和表面2之間的距離為22mm；表面1必須在束腰位置 2 RD -5 TH 2 GTB S ! 定義表面2的半徑和厚度，以及玻璃類型為來自玻璃庫Schott 的SF6 SF6 3 UMC 0.3 YMT 5 ! UMC指令求解表面3的曲率，給定邊緣光線的角度為0.3； ! YMT指令求解在表面4上邊緣光線高度為5mm時所對應的厚度； 4 RD 20 TH 4 PIN 2 ! 定義表面4的半徑和厚度，并拾取表面2的折射率 5 UMC 0 TH 50 ! UMC指令求解表面5的曲率，給定邊緣光線的角度為0°，即光束被準直；表面5的厚度為50mm; 7 ! 定義表面6和表面7，且兩表面必須平坦且重合，因為它們是AFOCAL輸出 AFOCAL ! 設置系統(tǒng)無焦 END !結(jié)束鏡頭輸入文件 點擊PAD圖標[attachment=98972]或在CW窗口輸入SYNOPSYS AI>PAD,得到該透鏡系統(tǒng)的二維圖，如圖1所示： [attachment=98978] 圖1粗略猜測用于激光束整形器的初始系統(tǒng) 對初始系統(tǒng)進行優(yōu)化，運行優(yōu)化宏C16M2，其代碼為： CHG ！改變透鏡 NOP ！移除所有表面拾取和求解 4 PIN 2 ！表面4拾取表面2的折射率 5 TH10 UMC 0 ！表面5的厚度為10mm，UMC求解表面5的曲率，給點邊緣光線的角度為0； END ！結(jié)束 PANT ! 定義變量參數(shù) VLISTRAD 2 3 45 ! 改變表面2，表面3，表面4，表面5的半徑 VLISTTH 3 ! 改變表面3的厚度 VY 3CC ! 改變表面3的圓錐常數(shù) VY 4CC ! 改變表面4的圓錐常數(shù) VY 3G 3 ! 改變表面3的第四階非球面項系數(shù)G3 VY 3G 6 !改變表面3的第六階非球面項系數(shù)G6 VY 3G 10 !改變表面3的第八階非球面項系數(shù)G10 VY 4G 3 ! 改變表面4的第四階非球面項系數(shù)G3 VY 4G 6 !改變表面4的第六階非球面項系數(shù)G6 VY 4G 10 !改變表面4的第八階非球面項系數(shù)G10 END ! 結(jié)束 AANT ! 定義像差參數(shù) AEC 11 1 ！自動控制邊緣厚度，防止邊緣太薄，目標值為1，權(quán)重為1，窗口為1 ACC 41 1 ！自動控制元件中心厚度，防止中心厚度太厚，目標值為4，權(quán)重為1，窗口為1 ASC !自動控制表面傾斜角 LUL100 1 1 A TOTL ! 系統(tǒng)總長不超過100 M 5100 A PYA 0 0 1 0 LB1 ! 0視場表面6的邊緣光線高度目標值為5，權(quán)重為100；LB1-倒數(shù)第2個面 M 0 1A P FLUX 0 0 1 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為1時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .99 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.99時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .98 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.98時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .97 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.97時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .96 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.96時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .95 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.95時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .94 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.94時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .93 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.93時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .92 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.92時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .91 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.91時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .9 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.9時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .89 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.89時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .88 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.88時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .86 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.86時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .84 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.84時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .82 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.82時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .8 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.8時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .7 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.7時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .5 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.5時所對應的光通量衰減為0 M 0 1A P FLUX 0 0 .3 0 LB1 ! 0視場表面6上在Y方向高度為0.3時所對應的光通量衰減為0 GSO 0.01 10 P ! 控制弧矢面上10條光線產(chǎn)生的OPD GSR0 50 10P ! 控制弧矢面光線網(wǎng)格中所產(chǎn)生的光線角度為0，由于系統(tǒng)是AFOCAL的，所以使用GSR指令以輸出角度為目標 END ! 結(jié)束 SNAP ！設置PAD圖更新頻率，每一次優(yōu)化更新一次 SYNO 50 ！程序優(yōu)化次數(shù)為50次 接著，點擊圖標[attachment=98976]進行模擬退火，具體參數(shù)設置為（22,1,50）： [attachment=98977] 得到采用非球面透鏡的雙透鏡設計，如圖2所示： [attachment=98979] 圖2 采用非球面透鏡的雙透鏡設計 然后評估該鏡頭的光通量均勻性。在CW窗口輸入SYNOPSYSAI>FLUX 100 P 5,然后點擊“Enter”鍵。得到光通量分布圖，光通量幾乎均勻。 FLUX 100 P 5 的含義： 數(shù)字100-追跡的光線數(shù)目 字母P-主波長 數(shù)學5-表面5 [attachment=98975] 在CW中輸入指令OPD，TFAN 5 P，如下圖所示： TFAN-子午光扇圖 5-光線數(shù)目 P-主色 [attachment=98971] 由圖可知，該鏡頭設計基本上是完美的，只有超過1/1000的波前差，僅需兩片透鏡。 使用DPROP檢查輸出波前。運行宏C16M3，其代碼為： STORE9 ! 將透鏡結(jié)果保存在透鏡庫位置9 CHG ! 改變透鏡 CFIX ! 固定孔徑光闌 END ! 結(jié)束 DPROPP 0 0 5 SURF 2.5 R RESAMPLE !設置衍射傳播參數(shù) GET9 ! 獲取透鏡庫位置9的透鏡 關(guān)于DPROPP 0 0 5 SURF 2.5 R RESAMPLE 的解釋： DPROP-衍射傳播 P-主色 第一個0- Y方向的0視場 第二個0-X方向的0視場 5-表面5 SURF-繪制一個波陣面透視圖，波陣面落在表面5的頂點平面上 2.5-曲面圖的高度 R-設定該曲面的視角為右視角 RESAMPLE-多重采樣 最后得到DPROP衍射傳播特性分析圖： [attachment=98970] 接著查看非球面透鏡與最佳擬合球體(CFS)的距離。在CW中輸入指令：ADEF 3 PLOT，得到非球表面3與CFS的偏差。同樣輸入指令ADEF 4 PLOT，得到非球面4與CFS的偏差。 [attachment=98967][attachment=98968] 在CW中輸入指令：ADEF 3 FRINGES，得到非球表面3的條紋圖。同樣輸入指令ADEF 4 FRINGES，得到非球面4的條紋圖。 [attachment=98973][attachment=98974] |
|