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本系列共三篇文章，旨在介紹如何使用 SYNOPSYS 界面進(jìn)行操作。本文以單透鏡為例，介紹了設(shè)計(jì)透鏡的基本過程，包括構(gòu)建系統(tǒng)(第1部分)、分析其性能(第2部分)，以及根據(jù)所需的指標(biāo)參數(shù)和設(shè)計(jì)約束對其進(jìn)行優(yōu)化(第3部分)。 qtP*O#1q  
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簡介 4XeO^#  
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單透鏡為 SYNOPSYS 中建模最簡單的成像系統(tǒng)。盡管如此，這個(gè)簡單的成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以幫助您了解 SYNOPSYS 的界面，了解基本的設(shè)計(jì)概念和策略，并演示如何使用一些基本的分析功能來優(yōu)化和確定光學(xué)性能。  ~"h V-3U  
這是由三篇文章組成的系列文章的第1部分，在第2部分中，我們將討論一些可用于評估系統(tǒng)性能的分析。在第3部分中，我們將討論如何優(yōu)化單透鏡，使其在設(shè)計(jì)約束下獲得更好的性能。 V.o*`V  
光學(xué)設(shè)計(jì)軟件 SYNOPSYS中提供了三種方式建模： ^;Yjs.bI`F  
1.有一個(gè)可用于輸入透鏡數(shù)據(jù)的 spreadsheet 電子表格； *mN8Qd  
2.通過命令行； zXd#kw;  
3.通過三維化的圖形界面。 86o'3G9@  
在這個(gè)練習(xí)中，我們將設(shè)計(jì)和優(yōu)化一個(gè)玻璃材料為 N-BK7 的單透鏡。最終設(shè)計(jì)方案應(yīng)滿足以下規(guī)格和約束條件: 8JO(P0aT  
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使用給定 SYNOPSYS 的用戶界面和可用的工具，可以很容易地建模和優(yōu)化單透鏡。 li~=85 J  
SYNOPSYS 中通過數(shù)據(jù)表建模 `oE.$~'  
打開 SYNOPSYS 軟件，在其頂部的工具欄中可以找到系統(tǒng)設(shè)置，在系統(tǒng)設(shè)置中可以對系統(tǒng)參數(shù)、系統(tǒng)波長以及系統(tǒng)物、光闌、光瞳進(jìn)行設(shè)置。 <-Ax)zE  
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首先在系統(tǒng)參數(shù)中定義系統(tǒng)單位，鏡頭表面的數(shù)量以及鏡頭的名稱。SYNOPSYS對鏡頭單位有四種選擇：英寸毫米厘米。就本設(shè)計(jì)而言，將使用毫米對焦模式和光線追跡模式也可以在系統(tǒng)參數(shù)中設(shè)置。 TG.\C8;vFh  
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其次，首先在系統(tǒng)參數(shù)中定義系統(tǒng)單位，鏡頭表面的數(shù)量以及鏡頭的名稱。SYNOPSYS對鏡頭單位有四種選擇：英寸毫米厘米。就本設(shè)計(jì)而言，將使用毫米對焦模式和光線追跡模式也可以在系統(tǒng)參數(shù)中設(shè)置。在系統(tǒng)波長中可以設(shè)置波長和權(quán)重、光譜向?qū)б约疤綔y器。 C,{ Ekbg  
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最后，在系統(tǒng)物、光瀾、光瞳中，可以設(shè)置物參數(shù)等。入瞳直徑可能是最常用的系統(tǒng)孔徑類型，也是當(dāng)前示例中最方便的定義。在 SYNOPSYS 中，入瞳直徑被定義為從物空間看到的光瞳直徑，以鏡頭單位為單位。 X|60W  
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在計(jì)算機(jī)輔助序列透鏡設(shè)計(jì)中，光線按其排列的順序從一個(gè)表面追跡到下一個(gè)表面。為此， SYNOPSYS 使用一種名為 SPS 的數(shù)據(jù)表。打開 SYNOPSYS 后，在 SYNOPSYS 命令窗口中輸入 SPS 就可以看到數(shù)據(jù)表。除了在命令窗口輸入指令，您還可以在主窗口上方的快速訪問工具欄中找到數(shù)據(jù)表的圖標(biāo)，或者在鏡頭結(jié)構(gòu)窗口 （PAD） 上方的快速訪問工具欄中找到數(shù)據(jù)表的圖標(biāo)。這三種方法都可以打開 SYNOPSYS 的數(shù)據(jù)表，下圖是打開后的界面： _6yrd.H  
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鏡頭數(shù)據(jù)編輯器是主要的電子表格，其中輸入了大部分鏡頭數(shù)據(jù)。部分主要輸入項(xiàng)包括: kwFo*1 {  
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設(shè)置鏡頭材料時(shí)，選擇玻璃表 >Schott，然后輸入 N-BK7 ，再點(diǎn)擊設(shè)置。如下圖所示： v/3Vsd  
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在數(shù)據(jù)表中輸入表面1數(shù)據(jù)，如下圖所示： o(xt%'L`t  
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SYNOPSYS 中有許多不同的求解類型，每個(gè)求解類型都有特定的用途。數(shù)據(jù)求解時(shí)，選擇編輯厚度求解 >YMT 進(jìn)行厚度求解，且目標(biāo)值為0。如下圖所示： 0O?!fd n  
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在數(shù)據(jù)表中輸入表面2的數(shù)據(jù)并設(shè)置厚度求解，如下圖所示： jt&rOPL7  
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鏡頭結(jié)構(gòu)如下圖所示： @z(s\T  
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SYNOPSYS 中通過命令行建模 [JVUa2Sm  
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SYNOPSYS 中通過命令行建模，在命令窗口中輸入 EE 指令，可以打開宏指令編輯器。如下圖所示： .A<n2-
  
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在命令窗口中輸入單透鏡的鏡頭文件，點(diǎn)擊運(yùn)行，就可以在PAD窗口中看到形成的鏡頭結(jié)構(gòu)。打開附件中的 “DAN.MAC” ，鏡頭文件如下圖所示： m?<5-"hz  
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鏡頭結(jié)構(gòu)如下圖所示： x% Eu.jj  
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SYNOPSYS 中通過三維化的圖形建模 %|By ?i  
打開軟件 SYNOPSYS，點(diǎn)擊工作表，在彈出的工作表鏡頭編輯窗口進(jìn)行鏡頭設(shè)計(jì)。工作表如下圖： >)iCKx
 
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在“0”表面設(shè)置 OBB ，結(jié)果如下圖： FtxmCIVIV~  
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