在本課中，我們將研究隨著溫度的變化，中紅外望遠(yuǎn)鏡的圖像質(zhì)量如何變化。 我們從下面的實(shí)例鏡頭開始。
這是示例鏡頭X11，我們調(diào)整了最后一個空氣間隔來改善焦點(diǎn)。 以下是此示例的RLE文件：
ID FOUR ELEMENT INFRARED OBJECTIVE
WAVL 4.000000 3.250000 2.500000
APS 1
UNITS MM
OBB 0.000000 3.00000 30.00000 0.00000 0.00000 0.00000 30.00000
MARGIN 1.270000
BEVEL 0.254001
0 AIR
1 RAD 163.0500000000000 TH 4.50000000
1 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376
1 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01
1 CTE 0.255000E-05
1 GTB U 'SILICON '
1 EFILE EX1 31.417334 31.417334 31.671335 0.000000
1 EFILE EX2 31.014427 31.417334 0.000000
2 RAD 255.4500000000000 TH 5.55000000 AIR
2 AIR
2 EFILE EX1 31.014427 31.417334 31.671335
3 RAD -721.5000000000000 TH 3.60000000
3 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029
3 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01
3 CTE 0.550000E-05
3 GTB U 'GE '
3 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644 0.000000
3 EFILE EX2 30.633643 30.633643 0.000000
4 RAD -1590.0000000000000 TH 65.70000000 AIR
4 AIR
4 EFILE EX1 30.633643 30.633643 30.887644
5 RAD 145.5000000000000 TH 3.15000000
5 N1 4.02415626 N2 4.03741119 N3 4.06419029
5 DNDT 4.100E-04 4.100E-04 4.100E-04 2.05000E+00 1.10000E+01 2.20000E+01
5 CTE 0.550000E-05
5 GTB U 'GE '
5 EFILE EX1 27.236976 27.236976 27.490977 0.000000
5 EFILE EX2 26.712556 27.236976 0.000000
6 RAD 120.4500000000000 TH 13.20000000 AIR
6 AIR
6 EFILE EX1 26.712556 27.236976 27.490977
7 RAD 255.0000000000000 TH 4.50000000
7 N1 3.42403414 N2 3.42836910 N3 3.43782376
7 DNDT 1.336E-04 1.336E-04 1.336E-04 1.40000E+00 7.50000E+00 1.60000E+01
7 CTE 0.255000E-05
7 GTB U 'SILICON '
7 EFILE EX1 27.355510 27.355510 27.609511 0.000000
7 EFILE EX2 27.165926 27.355510 0.000000
8 RAD 2025.0000000000000 TH 107.272545 AIR
8 AIR
8 EFILE EX1 27.165926 27.355510 27.609511
9 RAD -405.0000000000000 TH 0.00000000 AIR
9 AIR
END
鏡頭須在20到100℃的溫度范圍內(nèi)保持聚焦。我們運(yùn)行THERM程序，首先測試是否所有需要的系數(shù)都存在。
SYNOPSYS AI>THERM TEST
WARNING -- NO DEFAULT CTE HAS BEEN ASSIGNED TO AIRSPACES
ALL GLASSES IN THIS LENS HAVE BEEN ASSIGNED THERMAL-INDEX COEFFICIENTS
SYNOPSYS AI>
這個鏡頭未為空氣間隔分配系數(shù)。 我們用CHG文件來處理問題，分配鋁型6061的系數(shù)：
CHG
ALPHA A6061
END
現(xiàn)在我們可以進(jìn)行熱分析。創(chuàng)建并運(yùn)行如下新的MACro：
HERM
ATS 100 2
END
鏡頭的副本將放在多重結(jié)構(gòu)2中，所有參數(shù)也都隨著溫度從20到100度的范圍變化。 這是ACON 2現(xiàn)在的樣子
鏡頭發(fā)生離焦了。 我們必須糾正這一點(diǎn)。
有一種簡單的方法來判斷光線的軸向位移可能會帶來什么變化。 首先，單擊按鈕
在ACON 2中創(chuàng)建一個檢查點(diǎn)。 現(xiàn)在打開WorkSheet（單擊按鈕
），然后單擊PAD選擇表面4。 我們猜測該空氣間隔的變化可能會改變焦點(diǎn)位置。 實(shí)際上，所需的變化量應(yīng)該非常小，因此將速度滑塊滑到底部附近，然后將“間距”滑塊向右滑動，如圖所示。
圖像幾乎匯聚在焦點(diǎn)上，并且改變非常小，從65.7變化到65.577。
現(xiàn)在我們必須找出一種方法，使鏡片3以同樣的方向隨溫度移動。一個可行的方案是設(shè)計(jì)具有外套管的部分，外套管從表面4向右延伸，經(jīng)過下一個鏡片，然后使用內(nèi)套管返回并保持這些元件。 如果外套管由鋁制成，內(nèi)部由塑料制成，則鏡片3的凈運(yùn)動將小于全鋁套管的凈運(yùn)動。
再次返回ACON 1，WorkSheet仍然打開，創(chuàng)建一個檢查點(diǎn)并單擊Add Surface按鈕 
�，F(xiàn)在點(diǎn)擊圖中的透鏡表面4和5之間的軸。插入虛擬表面。
現(xiàn)在我們必須告訴程序，從表面5到表面6的膨脹系數(shù)與默認(rèn)的鋁的熱膨脹系數(shù)不同。 關(guān)閉WS并創(chuàng)建一個新的THERM文件：
THERM
COE 1 STYRENE
TCHANGE 1
5
ATS 100 2
END
我們運(yùn)行這個程序，ACON 2確實(shí)發(fā)生了變化。 現(xiàn)在的訣竅是找到外套管和內(nèi)套管的長度，以便按照我們的意愿進(jìn)行最佳補(bǔ)償。 對于此任務(wù)，我們使用優(yōu)化程序。 這是我們的MACro：
ACON 1
PANT
VY 4 TH 1000 -1000
VY 5 TH 1000 -1000
END
AANT
ACON 1
M 0 1 A DELF
M 8.103249 1 A P YA 1
GSO 0.5 5.332000 3 M 0
GNO 0.5 1 3 M 0.5
GNO 0.5 1 3 M 1.0
ACON 2
M 0 1 A DELF
GSO 0.5 5.332000 3 M 0
GNO 0.5 1 3 M 0.5
GNO 0.5 1 3 M 1.0
END
SNAP
SYNO 20 MULTI
這將嘗試在兩個溫度下保持系統(tǒng)聚焦并保持圖像質(zhì)量。 我們運(yùn)行這個宏，現(xiàn)在ACON 2中的鏡頭比以前更好：
圖像質(zhì)量有下降，但仍在合理范圍內(nèi)，即使溫度發(fā)生變化，焦點(diǎn)仍然能夠保持聚焦�，F(xiàn)在注意表面5的位置。這告訴你兩個套管必須延伸的地方及它們應(yīng)該連接的位置。不受溫度影響并不困難。
我們已經(jīng)為TH變量輸入了確定的限制，因?yàn)槌绦虿粫屨齌H變?yōu)樨?fù)數(shù)。為了保持放大率不變，我們?yōu)橹鞴饩�的YA添加了一個目標(biāo)。您可以參考用戶手冊，以獲得有關(guān)此功能的完整。
