利用Hammer優(yōu)化替換玻璃材料以除去此系統(tǒng)的熱效應(yīng)

為了避免由于兩個(gè)玻璃材料的熱膨脹率差異太大引起兩玻璃接合處壓力過大從而使透鏡破1裂，在替換玻璃的過程中，我們希望兩個(gè)玻璃之間的TCE差異小于1ppm。同時(shí)，為了使透鏡系統(tǒng)維持不變，我們?nèi)孕柙偌由弦粋€(gè)有效焦距的設(shè)置（100mm）。

下圖為評(píng)價(jià)函數(shù)編輯器中的各項(xiàng)設(shè)定：

第二行EFFL操作數(shù)可以確保此雙膠合透鏡的有效焦距為100mm。

第三行至第七行為限制兩玻璃之間膨脹系數(shù)差小于1ppm的操作數(shù)。注意我們并沒有直接限制膨脹系數(shù)，而是限制兩玻璃之間差值小于1ppm。

在MCE中，也可以看到兩個(gè)玻璃都有一個(gè)S符號(hào)，這代表兩玻璃材料被設(shè)定為可替代“Substitution”，即在Hammer優(yōu)化過程中，可以替換兩片玻璃材料以獲得最1佳解。

圖中“Surface Tolerance”中主要包含透鏡的表面誤差，例如半徑（Radius）、表面不規(guī)則度（Irregularity）等等。

“Element Tolerance”則包含了透鏡在系統(tǒng)中的位移和傾斜公差。由所給的預(yù)設(shè)公差分析設(shè)定，可以看出：

曲率半徑：傳統(tǒng)的公差測(cè)試方法是利用He-Ne激光器照射到double-pass系統(tǒng)中觀察其干涉條紋。本例中，我們使用條紋數(shù)來評(píng)估半徑，并且允許待測(cè)表面和原器件之間有一個(gè)條紋的公差。因?yàn)楣庠礊镠e-Ne激光，因此我們將波長(zhǎng)設(shè)定為0.6328。注意這并不是系統(tǒng)實(shí)際工作時(shí)的波長(zhǎng)而是測(cè)試時(shí)所用的波長(zhǎng)（實(shí)際工作為1離子激光波長(zhǎng)為0.5415微米）。

Criterion選項(xiàng)卡

這個(gè)選項(xiàng)卡主要是設(shè)定在公差分析過程中要應(yīng)用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這邊的設(shè)定通常與評(píng)價(jià)函數(shù)有關(guān)，但不完全是評(píng)價(jià)函數(shù)。

公差分析的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)通常是純光學(xué)的數(shù)值（優(yōu)化函數(shù)則還會(huì)包含一些邊界條件）。為了方便，Zemax OpticStudio提供了一些最常1用的公差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使用者可以直接在下拉菜單中選擇，這些選項(xiàng)包含：

● 點(diǎn)列半徑 Spot radius

● 波前差 Wavefront error

● MTF

● 瞄準(zhǔn)誤差 Boresight error

● 角空間半徑 Angular radius

不論選擇哪一個(gè)，他們?cè)诤笈_(tái)都通過評(píng)價(jià)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)，如果有需要也可以建立自己的評(píng)價(jià)函數(shù)，設(shè)定自己的公差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

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