接着，我们检查该近红外镜头的设计参数，仅在CW窗口中输入：SYNOPSYS AI>LE,点击‘Enter’键即可。近红外镜头代码如下：
RLE ！读取镜头
ID MIT 1 TO 2 UM LENS 3119 ！镜头标识(ID MIT 1 TO 2 UM LENS)和日志编码(3119)
FNAME '1.RLE ' ！指定文件名为1.RLE
LOG 3119 ！日志编码
WAVL 1.970100 1.529600 1.060000 ！定义三个近红外波长
APS 4 ！定义光阑面为表面4
NOVIG ！关闭渐晕选项。只删除因光线追迹失败的光线，不删除因违反通光孔径和边缘羽化的光线
UNITS MM ！透镜单位为毫米
OBB 0.000000 7.0000000 17.5000000 -1.0531131997458 0.0000000 0.0000000 17.5000000 ！无限远物体,半视 场角为7°,半孔径为17.5mm
0 AIR ！物面处于空气中
1 RAD 86.7200000000000 TH 4.00000000 ！表面1的半径，厚度
1 N1 2.26522482 N2 2.27174246 N3 2.28824184 ！玻璃类型ZNS的三个波长折射率被精确指出
1 DNDT 4.330E-05 4.330E-05 4.330E-05 6.32800E-01 3.39000E+00 1.06000E+01 ! ZNS材料的折射率温度系数
1 CTE 0.650000E-05 ！玻璃材料ZNS的热膨胀系数
1 GTB U 'ZNS ' ! 玻璃类型为ZNS，U-Unusual玻璃库
2 RAD 256.1600000000000 TH 1.90921550 AIR ！表面2在空气中的半径，厚度
3 RAD 23.3200000000000 TH 7.64871430 ！表面3的半径，厚度
3 N1 2.26522482 N2 2.27174246 N3 2.28824184 ！玻璃材料ZNS的三个波长折射率被精确指出
3 DNDT -1.202E-04 -1.133E-04 -1.080E-04 4.04600E-01 4.86133E-01 6.56273E-01 ！ZNS材料的折射率温度系数
3 CTE 0.650000E-05 ！ZNS材料的热膨胀系数
3 GID 'ZNS ' ！表面3的玻璃类型为ZNS
3 PIN 1 ！表面3拾取表面1的折射率
4 RAD 46.0900000000000 TH 1.00000000 AIR ！表面4在空气中的半径，厚度
5 RAD 50.8000000000000 TH 3.00000000 ！表面5的半径，厚度
5 N1 2.42680709 N2 2.43804204 N3 2.46973264 ！玻璃类型为AS2S3的三个波长折射率
5 GTB U 'AS2S3 ' ！玻璃类型为AS2S3，U-玻璃库Unusual
6 RAD 17.3870000000000 TH 28.71738800 AIR ！表面6在空气中的半径，厚度
7 RAD 27.1400000000000 TH 3.50000000 ！表面7的半径，厚度
7 N1 2.26522482 N2 2.27174246 N3 2.28824184 ！玻璃类型ZNS的三个波长折射率被精确指出
7 CTE 0.650000E-05 ！玻璃类型ZNS的热膨胀系数
7 GID 'ZNS ' ！玻璃类型为ZNS
7 PIN 1 ！表面7拾取表面1的折射率
8 RAD 65.2260000000000 TH 16.29978150 AIR ！表面8在空气中的半径和厚度
8 TH 16.29978150
8 YMT 0.00000000 ！YMT求解在表面9上指定的轴向边缘光线高度为0时所对应的厚度
9 CV 0.0000000000000 TH 0.00000000 AIR ！表面9的曲率，厚度
END ！以END结束
在CW窗口中输入：SYNOPSYS AI>SPEC,点击‘Enter’键。得到关于近红外镜头的一阶特性：
由图可知，半通光孔径为17.5mm，半视场角为7°，后焦距约16.3mm，元件总长约50mm，F数为1.4286。
我们希望尽可能避免红外材料ZNS和AS2S3的使用。而是通过使用普通玻璃材料对近红外镜头进行设计，新镜头也满足上述镜头的一阶特性。
关键问题是：如何选择用于近红外波段的普通玻璃类型呢？
点击PAD图中的图标 ，选择玻璃表‘Guangming’，然后点击‘Graph’按钮，并选择下图中的选项：
圈出四种在近红外有潜力的玻璃类型，分别为D-FK61，G-ZF52，H-ZF88，H-F51。
接下来，使用SYNOPSYS软件独特的DSEARCH搜索定焦镜头功能来自动设计近红外镜头。在这里，我们需要注意的是：首先必须在DSEARCH中指定两种玻璃类型，用于红外系统。
为什么要这么做呢？原因是：如果在DSEARCH中无指定玻璃类型，那么透镜都被赋予一个玻璃模型（该玻璃模型用于可见光系统）。而对于红外系统，透镜将被赋予指定玻璃类型的其中之一。
DSEARCH输入如下：
CORE 4 ！核心数为4，DSEARCH支持多核并行计算
TIME ！计算程序运行时间
DSEARCH 3 QUIET ！最好透镜保存在透镜库位置3，并显示在PAD图中
SYSTEM ！透镜系统输入
ID NIR EXAMPLE ！镜头标识
OBB 0 7 17.5 ！定义物体类型，无限远物体，半视场角7°，半孔径17.5mm
WAVL 1.97 1.53 1.06 ！定义三个近红外波长
UNITS MM ！透镜单位为毫米
END ！以END结束，与SYSTEM呼应
GOALS ！目标设置
ELEMENTS 5 ！元件数为5
FNUM 1.428 ！F数为1.428
BACK 16 .1 ！后焦距为16mm，权重为0.1
TOTL 50 .1 ！系统总长为50mm，权重为0.1
STOP FIRST ！光阑面为表面1
STOP FIX ！光阑面固定
NPASS 100 ！程序优化次数为100
ANNEAL 200 20 100 ！模拟退火，200-起始温度，20-冷却速率，100-优化次数
RSTART 300 ！起始半径为300mm
TSTART 1 ！每个元件起始厚度为1mm
QUICK 50 90 ！启用快速模式；迭代50次执行快速搜索，然后使用90次迭代执行基于光线的优化阶段 (此过程忽略NPASS设置)；
FOV 0 .5 1 ！0视场、0.5视场、全视场
FWT 2 1 1 ！相应的视场权重
GLASS POS ！正透镜玻璃类型
G D-FK61 ！玻璃类型为D-FK61
GLASS NEG ！负透镜玻璃类型
G H-ZF88 ！玻璃类型为H-ZF88
END ！以END结束，与GOALS呼应
SPECIAL AANT ！特殊像差控制；系统默认自动控制边缘厚度(AEC)和控制中心厚度(ACC)
ACC 10 .1 1 ！控制元件中心厚度不超过10mm，权重0.1，窗口1；
ACM 3 .1 1 ！控制中心厚度不小于3mm，防止元件厚度太薄；
ACA ！自动控制临界角，防止光线超过临界角，导致光线失败
ASC ！自动控制所有镜头的倾斜度
END ！以END结束，与AANT呼应
GO ！启动程序
TIME ！计算时间
在PAD图中显示最好的五片式镜头结构，评价函数最低，如图2所示：
DSEARCH生成的十种最佳配置镜头结构如下：
相应的局部放大镜头结构
DSEARCH生成一个自动优化宏DSEARCH_OPT，将其改成NIR.OPT。
PANT
VLIST RD ALL
VLIST TH ALL
END
AANT P
AEC
ACC
GSR 0.000000 2.000000 4 M 0.000000
GNR 0.000000 1.000000 4 M 0.500000
GNR 0.000000 1.000000 4 M 1.000000
M 0.160000E+02 0.100000E+00 A BACK
M 0.500000E+02 0.100000E+00 A TOTL
ACC 10 .1 1
ACM 3 .1 1
ACA
ASC
END
SNAP 0/DAMP 1.00000
SYNOPSYS 100
接下来，使用GSEARCH功能自动决定哪些玻璃类型应该放在哪些透镜上。
GSEARCH输入如下：
CORE 4 ！核心数为4，GSEARCH支持多核并行计算
GSEARCH 3 QUIET LOG
SURF
1 3 5 7 9 ！ 将玻璃分配到表面1，表面3，表面5，表面7和表面9
END
OFILE 'NIR.OPT.MAC' ！打开文件‘NIR.OPT.MAC’,文件类型必须为‘.MAC’；
NAMES ！玻璃名称
G G-ZF52
G D-FK61
G H-ZF88
G H-F51
END ！以END结束
USE 2 ！至少使用两种不同的玻璃类型
GO ！启动程序
运行GSEARCH命令后，近红外镜头结构得到改善，如图3所示：
发表于 2020-2-21 18:57
