SYNOPSYS光學軟件實例
關注創建者：墨光科技 創建時間：2020-03-31
SYNOPSYS光學軟件實例的實例教程
SYNOPSYS is a full-featured, professional level optical design program that users of this book can run in demo mode; a limit of 12 surfaces in that mode is sufficient to work the problems found in Introduction to Lens Design. Other than the limit on the number of surfaces, there are no restrictions on the program, which is fully functional and without time limit. Updates may be downloaded at www.osdoptics.com. Here are some of the unique features found in SYNOPSYS:
· Friendly user interface, using simple commands as well as extensive dialogs and menus.
展開 這是一個高級的課程，它展示了 SYNOPSYS? 中的一些不尋常的功能。
課程二十二：使用 SYNOPSYS 軟件中的玻璃模型
當您在 SYNOPSYS 中改變光學玻璃的屬性時，需要程序找到折射率 Nd 和阿貝數 Vd 的值，這些值將在商業玻璃庫的邊界內用來校正像差。該程序還必須計算鏡頭中每個波長的折射率，將隨著波長而變化，其方式與真實玻璃的屬性非常相似。這就是玻璃模型的意義所在。
通過 SpreadSheet 將模型玻璃插入鏡頭，或者使用鍵盤或 WorkSheet 更快速地插入鏡頭。例如，輸入
CHG
1 GLM 1.6 55
END
使用指定的 Nd 和 Vd 值將模型玻璃指定給表面 1。您可以輸入聲明 PANT 文件中的玻璃變量如下：
PANT
VY 1 GLM
VY 3 GBC
VY 5 GBF
VLIST GLM 1 5 8
VLIST GLM ALL
...
END
會將玻璃模型的玻璃全部設置為變量，而 VN sn GLM 強制定義材料為玻璃模型。在這種情況下，程序首先找到最接近當前玻璃的模型，然后從該模型開始。GBC 和 GBF 用于沿著冕牌或火石邊界改變玻璃。
玻璃邊界很難控制。在優化期間，折射率通常變得非常高，很多元件的色散是無限的。這在數學上是很好的，但是這樣的材料不存在 - 因此程序必須將玻璃模型約束到玻璃庫的可用部分。要做到這一點，它會做一些聰明的事情：當其中一個玻璃試圖越過左邊或右邊的邊界時，程序會限制它的變化，使玻璃準確地到達邊界;然后它重新定義該變量，將 GLM 變量改為 GBC（glass bounded, crown）或 GBF（glass bounded, flint）變量。
展開 SYNOPSYS可以打開Zemax創建的大多數鏡頭文件。正如大多數從一個軟件文檔到另一個軟件文檔的轉換一樣，結果通常是不完整的，并且用戶經常必須根據SYNOPSYS的規則編輯鏡頭文件來重構某些參數。
但有些內容無法轉換。這兩個程序使用了非常不同的入瞳描述 - 盡管兩者最終都獲得了相同的結果。并非所有可在Zemax中定義的表面形狀都可以在SYNOPSYS中定義（反之亦然）。盡管如此，所有常用的表面形狀在這兩個程序中都能很好地工作，因此大多數用戶不會因此而遇到困難。雖然Zemax文件包含比SYNOPSYS文件更多的信息 - 例如變量的定義，評價函數，公差等 - 轉換將僅包含基本鏡頭數據，因為SYNOPSYS中的RLE文件是一個描述鏡頭的文件。變量和評價函數在單獨的文件中定義，用標題PANT ...，AANT等聲明，任何從一個程序轉換到另一個程序的人，自然希望利用SYNOPSYS的優點并創建自己的數據文件。因此嘗試導入其他數據毫無意義。
一個更常見的問題是正確識別商業玻璃類型的名稱。這兩個程序有廣泛的玻璃表，但名稱往往不同。因此，導入.zmx文件后，最常見的用戶任務是編輯RLE文件并插入正確的鏡頭名稱。我們將通過一個例子說明其中的一些問題。
（我們鼓勵您在導入文件之前閱讀用戶手冊的第5.42節。）
為了說明這個特性，我們將轉換一個文件，該文件描述了我們之前存儲在USER目錄中的衍射光學元件，名稱為doe.zmx。該文件包含以下命令行：
VERS 91012 185 25430
MODE SEQ
NAME Achromatic singlet
NOTE 0 Notes...
展開 課程五十六：SYNOPSYS 如何實現鏡頭縮放？
在開始設計一個光學系統時，往往需要選擇一個初始結構作為優化起點，在此基礎上不斷調整初始結構最終使其達到預想的設計指標，這種方法可以大大縮短設計時間。在挑選初始結構的過程中，有些結構很符合我們的預期，但在個別重要的參數上有所差別，例如焦距、總長等等，這時就需要考慮利用軟件的縮放功能，縮放功能可以使初始結構的焦距或者其他參數調整到設計要求的同時，不改變初始結構的形狀、光焦度分布，后續再慢慢進行優化調整使整體達到設計要求，具體縮放哪一個參數可以看個人的考慮。
打開一個搜索出的初始結構為例：
評論留言聯系工作人員獲取代碼
點擊 SYNOPSYS 軟件左邊的快捷鍵可以查看這個初始結構的基本參數，能夠看到此時初始結構的焦距為101mm，總長為75mm，F數為3，像高等其他參數也在此可以看到。
打開軟件上方的“透鏡系統實用工具”功能，在“縮放比例窗口”中選擇“縮放比例”，數值給2，選擇這個選項，鏡頭的尺寸就會按輸入的比例進行縮放，運行后點擊快捷鍵看看現在初始結構的基本參數。
這里可以看到隨著鏡頭的整體尺寸放大了兩倍，它的基本參數也都變成了兩倍，例如焦距，總長，入瞳半徑等等，F數因為焦距和入瞳直徑的關系式沒有發生變化，主光線入射角也未發生變化。
當目前初始結構的焦距或者總長達不到設計指標的要求。這時可以使用軟件的縮放功能來調整系統的焦距或者總長，例如，現在選擇縮放鏡頭的焦距，使其達到150mm。
點擊快捷鍵可以看到此時系統的焦距縮放到了150mm，為了這一條件，系統的其他參數也發生改變。
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本文主要講如何查看光學系統的衍射強度。在SYNOPSYS中查看光學系統的衍射強度通常會直接使用PSF，同時也會用到DIFF指令。
首先，我們打開鏡頭文件:‘SIMPLE_REFLECTOR.RLE’，在像質分析功能中選擇PSF：
鏡頭文件
請聯系工作人員獲取
此刻可以看到相關的衍射強度圖。
本文將給大家演示如何用SYNOPSYS光學設計軟件來設計一個用于波長3-4微米范圍內的中紅外透鏡。
第一步，我們將使用設計搜索程序。接下來需要做出判斷：如果只是運行DSEARCH并讓它找到模型玻璃，它就不會得到任何在NIR上產生重大影響的玻璃（該模型代表了所有玻璃的平均值）。這會對后續設計產生不利影響，因此需要采取進一步的引導措施。
打開1.rle案列，點擊系統設置將波長改為4um，3.5um
一.概述
SYNOPSYS如何在現有的定焦鏡頭上把它改成變焦鏡頭呢？之前在ZSEARCH上面已經教過如何從零開始搭建變焦鏡頭，但是在現有的定焦上面如何改成變焦又是一個問題了，這次就讓你學會如何把定焦改成變焦。
二.設計要求
現在我們需要一個定焦的鏡頭，可以用DSEARCH在自動搜索一個鏡頭結構，設置它的參數為：可見光；F數為3權重為5；后焦距為60mm；總長為75mm;半視場角為
在光學設計中，人們有時會設計出一個很棒的鏡頭，但后來想知道是否可以用一個更簡單的結構來獲得同樣的性能，這樣就可以避免元件的數量過多。盡管多片的結構可以輕松達到成像的要求，但是往往會造成浪費，使成本大大提升。這個問題可以通過AED來回答，為光學系統刪減元件在保證成像質量的同時降低成本，同時AED 還可以結合AEI使用，以找到更多其他的可能性的結構來完成我們最終的設計。今天我們練習在一個四片式系統中使用
把原本可能不均勻的準直光斑經過小透鏡分割之后，再由積分透鏡疊加到照射面上。
SYNOPSYS中的透鏡陣列
所有可以在SYNOPSYS中定義的表面形狀也可以被定義為相同的小透鏡陣列。例如，這種元件在成型的塑料板中經常使用。當表面被賦予了想要的形狀，只需用輸入（在RLE或CHG文件中）聲明它是一個數組ARRAY即可。
SN ARRAY NXARRAY NYARRAY
一．概述
隨著光刻分辨率的不斷提高，光學光刻機中采用的投影物鏡結構型式經歷了演變和篩選過程。在早期的低分辨率光刻機中，全反射型、全折射型、折反射型多種結構型式并存：在目前的高分辨率光刻機中，全折射式結構型式是主流。
與全折射式結構型式相比，折反射式結構的投影物鏡具有許多優越的光學性能，但其在光刻機中的真正使用尚需克服許多技術問題。在現代高分辨率光學光刻機中，投影物鏡的結構型式大致分為兩類
隨著生活水平的提高，人們對自身安全越來越重視，安防監控領域也隨之發展，監控鏡頭被廣泛用于大家的生產和生活當中。在安防項目里，廣角攝像機體現出了它強大的優勢，能夠輕松實現同一時間監控更大的區域。
同時，由于湖泊海洋研究者、水產養殖者對水域監控的需求，水下鏡頭的研究也在不斷發展。與陸地鏡頭相比，水下監控鏡頭面臨著光線被水吸收、水下雜質對光產生強烈散射等各類問題，這些都會影響鏡頭最終的成像結果
一.光刻技術簡介
光刻是在集成電路制造過程中非常重要的步驟，是制造芯片的核心設備。
芯片的復雜細微三維結構就是通過光刻機把掩膜的圖形轉印到光刻膠上，再通過刻蝕工藝轉移到硅片上。
二.光刻鏡頭的概述
整個集成電路制造過程中，光刻的步驟需要重復幾十次。
光刻技術水平限制了集成電路性能提升和關鍵尺寸的進一步減小。
光刻工藝的核心是對準和曝光
一、光柵設計
參考文章中的參數進行設計：
在 SYNOPSYS 中使用非尋常表面類型27的平面光柵，加上前后兩片 N-BK7 的保護玻璃來模擬體相位全息光柵。
按照光柵示意圖，參考文獻中的計算結果為
α1 = 24.8°
β1 = 41.3°
θ1 = 33.1°
設置系統參數：
系統波段為
<p class="ql-align-center"><strong style="color: rgb(51, 51, 51);">1.概述</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(51, 51, 51);">衍射透鏡也被稱為光學衍射元件,或者
