雙膠合透鏡的導(dǎo)入

SX4*804a_   簡(jiǎn)介：本文描述了從一個(gè)光學(xué)模型中導(dǎo)入膠合雙透鏡的一般過(guò)程，以Edmund光學(xué)45089消色差透鏡作為一個(gè)范例（使用了Zemax文件）。當(dāng)FRED導(dǎo)入一個(gè)雙膠合透鏡時(shí)，創(chuàng)建了兩個(gè)獨(dú)立單透鏡元件，用戶(hù)可以有兩個(gè)選擇： #~0Nk6*u   D 0Xl`0"'   1. 使用FRED的膠合功能來(lái)指定兩個(gè)單透鏡元件的膠合層厚度。這具有增加雙膠合透鏡厚度的效果。 mxNd    2. 不使用FRED的膠合功能但是修改導(dǎo)入的單透鏡，來(lái)去除在共用表面上的表面重合問(wèn)題。 ;0DoZ   這兩個(gè)選項(xiàng)在本文中會(huì)詳細(xì)的描述。 lyn%r   oEIpv;:_   導(dǎo)入一個(gè)雙膠合透鏡 r. 82RoG?G   T"wg/mT   本文以Edmund光學(xué)45089消色差透鏡作為一個(gè)范例。通過(guò)文件>導(dǎo)入>導(dǎo)入光學(xué)選項(xiàng)（File > Import > Import Optical），透鏡文件可以從CodeV、Zemax 和 OSLO導(dǎo)入到FRED中。選擇好將要導(dǎo)入的文件后，就可以看到下面的對(duì)話(huà)框。 x}G:n[B7_V   hBgE%#`s   jIh1)*]054   出于對(duì)雙膠合透鏡元件討論的目的，如上圖中的紅框所示，是導(dǎo)入對(duì)話(huà)框中的關(guān)鍵項(xiàng)。這一導(dǎo)入選項(xiàng)表示光學(xué)設(shè)計(jì)中創(chuàng)建的每個(gè)膠合表面將由兩個(gè)完全相同的且有10μm間距的表面表示。FRED會(huì)自動(dòng)的用一種標(biāo)準(zhǔn)的膠合材料來(lái)“填充”這10μm的間距。這一過(guò)程的圖示如下。 ?sfq g gi   :!gNOR6Lh   選項(xiàng)1：膠合單透鏡 (s8b?Ol/   T(|'.&a   如果導(dǎo)入執(zhí)行的是大于零的“默認(rèn)膠合厚度（微米）”（Default cement thickness (microns)值，那么您已經(jīng)選擇了用膠合選項(xiàng)導(dǎo)入。導(dǎo)入后對(duì)象樹(shù)的一個(gè)展開(kāi)視圖如下所示。 \JLGw1F   Q14zc0N   注意到“Surface 2”具有兩個(gè)，第一個(gè)表面在“Lens 1-2”中，另一個(gè)在“Lens 2-3”中。打開(kāi)這兩個(gè)“Surface 2”節(jié)點(diǎn)對(duì)話(huà)框可以確認(rèn)它們確實(shí)是完全相同的表面。 xoZm,Pxd   )JMqC+J3*t   現(xiàn)在，10μm膠合層厚度可以由如下方式確認(rèn)。如果我們分別打開(kāi)“Lens 1-2”和“Lens 2-3”對(duì)話(huà)框，發(fā)現(xiàn)“Lens 2-3” 相對(duì)于“Lens 1-2”移動(dòng)了一個(gè)附加的0.01mm。 Nd8>p.iqO   YRZ\nun   /=2aD5r   這證實(shí)了兩個(gè)單透鏡元件確實(shí)是根據(jù)初始的指令分隔了10μm。膠合層如何呢？如果您鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊對(duì)象樹(shù)中的“Lens 1-2.Surface 2”節(jié)點(diǎn)并選擇“Glue”選項(xiàng)，就會(huì)打開(kāi)膠合對(duì)話(huà)框。 N0 {e7M   -^&=I3bp   9QQ XB-   從膠合對(duì)話(huà)框中，我們可以看出“Lens 1-2.Surface 2”使用FRED光學(xué)膠合模型膠合到“Lens 2-3.Surface 2”上。 X[tt'5   &V4Zmn?UU   該選項(xiàng)很容易使用。除了輸入期望的膠合層厚度外，沒(méi)有其他操作需要依賴(lài)用戶(hù)。只要記住，這確實(shí)輕微的改變了指令，因?yàn)樵诿總�(gè)膠合表面，膠合層厚度增加了。 reu[ rZ&   NcA `E_3   選項(xiàng)2：非膠合單透鏡 Emlj,c<?j   如果您不想用FRED在膠合面插入膠合層，那選擇默認(rèn)的導(dǎo)入模式，那么就涉及到更多的工作。然而該方法的價(jià)值在于，當(dāng)一切都完成時(shí)，導(dǎo)入模型具有和初始的光學(xué)模型相同的精確指令。非膠合選項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)由如下方式進(jìn)行。 Ak[X`e T   b{0a/&&1O   首先，打開(kāi)光學(xué)導(dǎo)入對(duì)話(huà)框，如之前所示，但是設(shè)置“默認(rèn)膠合厚度（微米）”到零，然后點(diǎn)擊創(chuàng)建。 Q)75?mn   ]r`;89:s>   ~${~To8$CW   FRED會(huì)提示您輸入了0作為膠合厚度…… pBtO1x6x/   <rC%$tr   Q-x>yau"   _CD~5EA:   只要點(diǎn)擊OK并且忽略該對(duì)話(huà)框就好了。展開(kāi)的對(duì)象樹(shù)視圖如下所示，像以前一樣，注意到現(xiàn)在有兩個(gè)“Surface 2”存在。 Zue3Z{31T   %.Y5%TyP   Hq.rG-,p   但是，這次當(dāng)我們打開(kāi)“Lens 2-3”對(duì)話(huà)框時(shí)，我們可以看到第二個(gè)透鏡元件沒(méi)有產(chǎn)生附加的10μm的移動(dòng)。 aH}/+Hu-   ^h?fr`   ,gV#x7IW   現(xiàn)在我們到了討論的最重要的一點(diǎn)。我們已經(jīng)有了兩個(gè)“Surface 2”節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)單透鏡之間沒(méi)有間隙意味著“Lens 1-2.Surface 2” 和“Lens 2-3.Surface 2”是重合的。盡管重合表面在序列設(shè)計(jì)程序不是一個(gè)問(wèn)題，但是對(duì)于像FRED的非序列程序就存在問(wèn)題。記住和Zemax和CodeV不同的是，F(xiàn)RED不能提前知道在光線追跡的過(guò)程中表面相交的順序。FRED需要去查詢(xún)多個(gè)表面并且確定哪個(gè)面才是下一個(gè)有效的相交面。當(dāng)兩個(gè)表面重合到一起，就會(huì)出現(xiàn)混淆，哪個(gè)表面才應(yīng)該是相交的。這非常不好，因?yàn)榭傮w上來(lái)說(shuō)這意味著由于相交不明確，光線會(huì)選擇錯(cuò)誤的浸入材料并且該錯(cuò)誤會(huì)傳遞到系統(tǒng)的其余部分。 }`=7%b`-?   C?qRZB+W#   因此，讓我們來(lái)處理重合面的問(wèn)題。 BN*:*cmUl   i'fw>-0   鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“Lens 2-3”，選擇選項(xiàng)“轉(zhuǎn)換為自定義元件（Convert to Custom Element）”，然后在確認(rèn)對(duì)話(huà)框中點(diǎn)擊yes。此時(shí)Lens 2-3的圖標(biāo)已經(jīng)轉(zhuǎn)換為自定義元件標(biāo)志。 cSL6V2F   ^0]0ss;##R   從透鏡結(jié)構(gòu)到自定義元件的轉(zhuǎn)換是重要的，因?yàn)橥哥R結(jié)構(gòu)具有某些規(guī)則，它會(huì)阻礙我們用適用于這一應(yīng)用的方法來(lái)修改表面。 #]h X."b2   %q5dV<X'c   接下來(lái)，我們打開(kāi)“Lens 2-3.Surface 2”的對(duì)話(huà)框，點(diǎn)擊材料標(biāo)簽。在這個(gè)案例中的透鏡，賦予用于導(dǎo)入的“Lens 2-3”的材料是Air和N-SF10。因?yàn)镾urface 2定義了“Lens 1-2” 和 “Lens 2-3”的邊界，我們需要該表面以N-BAF10和 N-SF10為界。因此，我們用N-BAF10型號(hào)來(lái)替代Air型號(hào)，然后點(diǎn)擊對(duì)話(huà)框中的OK。 <]Td7-n