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1 課程大綱 紅外輻射基礎(chǔ)理論 紅外整機(jī)的基本原理 紅外光學(xué)系統(tǒng)及類型 紅外探測器介紹 紅外光學(xué)系統(tǒng)的性能評價(jià) 紅外材料的選擇 SYNOPSYS紅外鏡頭初始結(jié)構(gòu)自動(dòng)搜索 SYNOPSYS玻璃搜索 SYNOPSYS紅外鏡頭優(yōu)化技巧

以下是本次培訓(xùn)的課程大綱： 培訓(xùn)主題 SYNOPSYS 紅外光學(xué)設(shè)計(jì) 01課程大綱紅外輻射基礎(chǔ)理論紅外探測器介紹紅外材料的選擇紅外整機(jī)的基本原理紅外光學(xué)系統(tǒng)及類型紅外光學(xué)系統(tǒng)的性能評價(jià)SYNOPSYS 紅外鏡頭初始結(jié)構(gòu)自動(dòng)搜索

規(guī)格如下：波長：10μm焦距：80mmF數(shù)：2FOV：30°OpticStudio提供了一個(gè)名為INFRARED.AGF的紅外用材料玻璃目錄，如下圖所示。 這在設(shè)計(jì)紅外光學(xué)器件時(shí)是很有用的。本文在初始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，具體如下。評價(jià)函數(shù)設(shè)置如下：第一行設(shè)置操作數(shù)EFFL，它指定了焦距。

本文將給大家演示如何用SYNOPSYS光學(xué)設(shè)計(jì)軟件來設(shè)計(jì)一個(gè)用于波長3-4微米范圍內(nèi)的中紅外透鏡。第一步，我們將使用設(shè)計(jì)搜索程序。接下來需要做出判斷：如果只是運(yùn)行DSEARCH并讓它找到模型玻璃，它就不會(huì)得到任何在NIR上產(chǎn)生重大影響的玻璃（該模型代表了所有玻璃的平均值）。這會(huì)對后續(xù)設(shè)計(jì)產(chǎn)生不利影響，因此需要采取進(jìn)一步的引導(dǎo)措施。

優(yōu)化后的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示： MTF如下圖： 圖13.系統(tǒng)MTF曲線圖然后再做無熱化設(shè)計(jì)。設(shè)置三重組態(tài)，將材料設(shè)置為hammer，優(yōu)化玻璃。最終的二維如下圖所示。

通過測量不同材料在紅外波段的發(fā)射率，可以科學(xué)評估其節(jié)能性能，為綠色建材的選型提供數(shù)據(jù)支持。在新能源領(lǐng)域，發(fā)射率測量同樣發(fā)揮著重要作用。太陽能光伏組件的散熱性能直接影響發(fā)電效率，而組件的表面發(fā)射率是散熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。同樣，用于太陽能光熱發(fā)電的選擇性吸收涂層，其光譜發(fā)射率特性更是決定光熱轉(zhuǎn)換效率的核心指標(biāo)。工業(yè)檢測方面，發(fā)射率測量為紅外熱成像精確測溫提供了基礎(chǔ)保障。

利用 OAS 內(nèi)置輕量化 CAD 核心，實(shí)現(xiàn)光學(xué)透鏡與機(jī)械結(jié)構(gòu)的一體化建模，結(jié)合紅外光學(xué)材料特性完成材料賦值，精準(zhǔn)控制透鏡同軸度公差≤0.001mm，避免機(jī)械結(jié)構(gòu)對紅外光路的遮擋與干擾，同時(shí)構(gòu)建光機(jī)熱耦合模型，模擬不同溫度環(huán)境下的結(jié)構(gòu)變形影響。 參數(shù)配置 以高分辨率、寬溫域適配為核心目標(biāo)，設(shè)定紅外波段光學(xué)性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)空間適配參數(shù)、極端環(huán)境適配參數(shù)。

04OAS軟件分析流程設(shè)置? 模型構(gòu)建利用OAS軟件的精確建模功能，構(gòu)建長波紅外熱成像鏡頭模型。該鏡頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)與表面特性是建模的基礎(chǔ)。隨后，在 OAS 材料庫中選擇或自定義紅外光學(xué)材料，并依據(jù)實(shí)際需求輸入詳細(xì)的光學(xué)參數(shù)，如折射率、吸收率等，將這些參數(shù)準(zhǔn)確定義在鏡頭表面，確保模型真實(shí)反映實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的物理特性。

從科學(xué)意義上講，該研究證實(shí)了通過精確的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料特性調(diào)控，可以有效克服全內(nèi)反射限制，為高效光提取提供了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。從應(yīng)用角度看，高亮度、高效率的近紅外PeLED將推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)、通信傳感和夜視成像等領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，加速PeLED從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的進(jìn)程。

隨后，在軟件材料庫中選擇或自定義簡單材料，并依據(jù)實(shí)際需求輸入詳細(xì)的光學(xué)參數(shù)，如折射率、吸收率等，將這些參數(shù)準(zhǔn)確地定義在鏡頭表面，確保模型能夠真實(shí)反映實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的物理特性。光源設(shè)置創(chuàng)建適用于紅外冷反射分析的光源。鑒于案例聚焦于長波紅外波段，在軟件中設(shè)置紅外波長的光源，精確設(shè)定其波長范圍、輻射強(qiáng)度等參數(shù)。

4.材料可選性多：可以將衍射光學(xué)元件的面形結(jié)構(gòu)刻蝕在石英材料、電介質(zhì)、金屬材料和一些光學(xué)性質(zhì)不理想紅外材料上，而傳統(tǒng)光學(xué)一般不會(huì)選擇這些半導(dǎo)體材料。此外，衍射光學(xué)元件還可以利用這些紅外材料在寬波段上消除色差。5.光學(xué)功能多：衍射光學(xué)元件可以產(chǎn)生球面、非球面、環(huán)形面、錐形面等任意期望的波面。與傳統(tǒng)光學(xué)器件相比，大大增加了應(yīng)用功能。 眾所周知，如果在鏡頭里面使用 DOE面型，可以校正透鏡的色差。

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(gè)空氣間隔來改善焦點(diǎn)。

更新Texture映射預(yù)覽，為texture的應(yīng)用提供了易用性，并提高了多層材料的使用，虛擬照明動(dòng)畫工具(測試版)通過為每個(gè)光源的功率比定義時(shí)間線并直接生成動(dòng)畫視頻來幫助后期處理模擬結(jié)果，由Excel定義的光學(xué)表面/光學(xué)透鏡使用電子表格控制設(shè)計(jì)參數(shù)，提供更大的靈活性和效率，Speos 2023 R1發(fā)布標(biāo)志著Speos GPU測試的結(jié)束，Speos GPU求解器現(xiàn)在正式發(fā)布。

中波紅外：憑借在大氣窗口中的優(yōu)異傳輸性能和高靈敏度，它能在惡劣天氣下實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測與識別，是高端安防和軍事領(lǐng)域的王者。 長波紅外：緊緊瞄準(zhǔn)室溫物體的輻射峰值，使其成為日常生活中應(yīng)用最廣泛的波段。從手機(jī)集成到工業(yè)測溫，非制冷型長波紅外設(shè)備以其優(yōu)異的性價(jià)比，真正將紅外技術(shù)帶入了千家萬戶。三、 科學(xué)選型：四大核心決策指南面對三大波段，如何做出正確選擇？

優(yōu)化從專利開始，手機(jī)鏡頭模組已經(jīng)用真實(shí)的塑料材料和不同的多項(xiàng)式定義進(jìn)行了修改。MTF性能未得到滿足，因此讓我們稍微修改一下設(shè)計(jì)以使其滿足。使用 OpticStudio 優(yōu)化工具，可以構(gòu)建一個(gè)評價(jià)函數(shù)來稍微重新優(yōu)化厚度。希望這一步足以確保良好的性能。紅外濾光片的厚度不做改變，因?yàn)樗?em>紅外濾光片的標(biāo)準(zhǔn)厚度。

紅外雜散光案例分析簡介在紅外成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，雜散光始終是制約成像質(zhì)量的核心問題。紅外波段的雜散光易源于光學(xué)元件反射、機(jī)械結(jié)構(gòu)漫反射及遮光設(shè)計(jì)缺陷，直接導(dǎo)致成像對比度下降、信噪比降低，甚至出現(xiàn)偽影，影響目標(biāo)識別精度。

威睛光學(xué)推出的<strong>手持式紅外發(fā)射率檢測儀</strong>，正是為此而生的革命性工具。

該工作有望為先進(jìn)光學(xué)器件和節(jié)能設(shè)備的設(shè)計(jì)提供新的啟示。

優(yōu)化 從專利開始，手機(jī)鏡頭模組已經(jīng)用真實(shí)的塑料材料和不同的多項(xiàng)式定義進(jìn)行了修改。MTF性能未得到滿足，因此讓我們稍微修改一下設(shè)計(jì)以使其滿足。使用 OpticStudio 優(yōu)化工具，可以構(gòu)建一個(gè)評價(jià)函數(shù)來稍微重新優(yōu)化厚度。希望這一步足以確保良好的性能。紅外濾光片的厚度不做改變，因?yàn)樗?em>紅外濾光片的標(biāo)準(zhǔn)厚度。

其開發(fā)者 OSD 公司是世界領(lǐng)先的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)者之一， 同時(shí)提供光學(xué)設(shè)計(jì)服務(wù)，OSD 公司幾乎在所有類型的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，包括測試儀器、天文、照明、微光夜視、紅外系統(tǒng)、目鏡等方面，設(shè)計(jì)完成了超過28000個(gè)的項(xiàng)目。 武漢墨光將在2023年03月08日-10日舉辦《SYNOPSYS 光學(xué)設(shè)計(jì)課程》線上培訓(xùn)。