• 光学系统多数的概念是基于近轴理论
  • 近轴像高在计算机应用或光学设计软件方面具有明显的速度优势,但对于大视场的情况会具有相应差别
  • 真实像高需要迭代光线,但可以精准确定视场
  • 下面以CAXCAD的实例,进行说明

  • 公差的敏感度是光学设计中的重要问题
  • CAXCAD 允许用户在优化透镜过程中控制和降低公差的敏感度来提升生产制造良率
  • SSN2 是CAXCAD 高良率优化的核心,它将制造敏感度引入评价函数

CAXCAD 光学设计软件采用底层编程技术开发,因此在速度和兼容性方面都表现出色,除此之外软件本身包含的独有模块更让其与众不同!下面我们就列举出几个重点的功能:

  • Multi-Start 模块:可以让快速为用户确定初始结构
  • 全局优化Global Optimization 算法:可以更加快速找到100个好的初始结构,并且设计可以随时调用深入设计
  • 快速引擎Fast Engine 技术:在全局优化总快速锁定最佳初始结构,加速全局优化进程
  • 优化变量导数增量 Derivative Data:工程师判断优化进程更加有效
  • CX Ray Aiming 主光线瞄准算法:支持非迭代快速光线追迹
  • 业界领先的快速Fast和增强Enhanced 光线瞄准:采用的是工业领域最新的技术理论
  • SPOT SPTX SPTY SPAR SPAX SPAY 操作数:采用高速缓存技术是优化速度更快
  • 自动优化工具Automatic Design:  用户列表快速设置MF 操作数
  • MTF 自动评价函数工具和MAGT MTGT MSGT操作数: 优化中可以快速使用和设置自动MTF 目标

双胶合透镜在光学系统中的应用非常普遍,尤其是针对成像系统,既能够很好地校正球差,又可以消除色差。

本文介绍的例子,是在单透镜的基础上添加一片对应不同参数的玻璃进行。

在最后的结果中可以看到,在添加波长并且重新应用CAXCAD 的自动优化构建评价函数后,球差和色差都获得了较好的矫正。

本文使用CAXCAD 设计一款三片式的库克镜头,主要通过本例展示自动优化的功能。

值得注意的是CAXCAD 特有的MTF控制的方法的实现非常方便。

CAXCAD 多线程运算的加入,也将会极大提升优化速度和性能。

牛顿望远镜是利用抛物面反射镜进行设计的经典实例。

这个例子中的重点仍然是反射镜和坐标断点的使用。

与前面的例子相比,这个例子引入了两个反射镜和两组坐标断点,对用户来说这个练习就更加重要。

衍射光栅器件,是在光学表面刻蚀指定的条纹,光线穿过时会产生衍射效应从而达到控制光束位置的作用。

这种期间在光路中使用的非常普遍。

本例讲述衍射光栅的使用,以及如何使用多重结构查看和优化不同级次的光束位置。

CAXCAD 光学设计软件,可以建立反射系统,包括离轴的坐标断点面型

这是一个简单的在系统中插入反射镜的实例

本文的重点,在于理解坐标断点和反射镜的使用方法和注意事项。

优化是光学设计的核心,评价函数是优化的核心,因此构建评价函数是非常重要的。
 
CAXCAD 拥有独特的Automatic Design自动优化模块,可以不用输入任何的操作数,就可以构建强大的优化评价函数。
 
这些评价函数包括几何像差,波像差,衍射 的MTF,PSF的目标,玻璃边界的控制,数学的运算等包含所有的控制方式。
 

无论是针对红外光学镜头,还是针对塑胶材质的手机镜头,热分析是光学设计过程的重要功能。CAXCAD 采用近百年业界积累的理论和经验公式,集成了标准的折射率计算。

90%以上的光学系统热效应,来自折射率的改变,本文将为您呈现CAXCAD 热分析的强大功能。