引言
在ZEMAX中进行热分析时,所有元件都被假设为各向同性材料,即在热胀冷缩时元件向四面八方变化的比例相同,也就是等比缩放。
那么我们主要分析的是元件曲率半径变化,口径变化和厚度变化,同时还包括空气厚度变化。
分析元件与空气厚度变化时,需分两种情况:有镜筒和无镜筒。
【热点推荐】CAXCAD 光学设计软件
CAXCAD 光学设计软件,包含真实光线追迹,多种面型,几何像差,波像差,衍射PSF MFT, 参数求解,坐标断点,多重结构,DLS 优化等.
CAXCAD 技术知识库正式上线 http://www.caxcad.com/cn/kb.html
有关详细的热分析步骤,请参考另一篇技术文章:
http://www.optotek.com.cn/knowledge-item-111-ZEMAX-thermal-analysis.html
1、当不考虑镜筒时,表示所有透镜元件自由膨胀,镜筒不受温度变化影响。
如下图所示,两个透镜装配于一个镜筒中,按下图的形式任意创建两个透镜即可:
上图上红框为假设镜筒的装配位置,当温度升高时,透镜膨胀而镜筒不变。
这说明镜筒与透镜口径边缘接触的径向高度不变。
此时透镜厚度和曲率半径变大,你将会发现透镜第二个表面径向高度不变时顶点位置相对筒镜的移动量。
此时我们分两种情况:凸面和凹面的变化对空气厚度的影响。
这时看热分析的详细数据,空气厚度2明显增加(由40增加为40.5):
此时我们将第一个透镜后表面变为凹透镜再分析,情况刚好相反(将后面透镜设为平板,除去后面透镜对前面的影响)如下:
此时看热分析数据,厚度明显减小(由40减为39.88)
分析有镜筒膨胀时,考虑镜筒的TCE,假设铝筒(TCE=23.5):
这是镜筒与透镜会同时膨胀,由于透镜与镜筒的TCE各不相同,故需分别计算膨胀后各表面矢高的改变量。
透镜膨胀后曲率半径和厚度值将计算出来,镜筒也将使用它的TCE计算出口径和厚度膨胀量,遵循透镜与镜筒口径接触原则计算出最终厚度变化。
这个过程计算软件都会自动完成,(透镜膨胀后厚度是肯定变大的,我们不确定的是空气厚度变化量)。
一般来说考虑镜筒膨胀后,镜筒的温度变化较为敏感,所以在温度升高时空气厚度都是增加的。
到这里,相信大家对热分析过程中一直困扰的厚度变化应该有清楚的认识。
更多问题,欢迎和我们联系.
[pagewrap=Footer_Knowledge_ZEMAX_CN.html]