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单片透镜设计-探测器封装用的非球面透镜

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  • TA的每日心情

    2024-11-6 12:44
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    [LV.9]以坛为家II

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    发表于 2022-7-28 11:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
    最近在学习封装透镜相关的知识,根据薄透镜理论,可以得出如下结论:

    光电二极管的角度响应曲线和透镜的焦距以及自身尺寸有一定关系。
    为了在当前孔径下得到最大相应,可以把他策骑放在焦点位置上,或是移动探测器位置使光斑充满探测器(0.2*0.2mm)。

    但是在一定视场下,比如25°入射角,我不太能理解应该如何设计这片透镜。
    1.因为封装空间有限,透镜只能由1片,但是可以使用非球面。
    2.大视场下,应该无法保持光斑仍是圆形(存疑),往往大视场光斑已经离焦,如何评判靶面上的能量是正入射的%多少呢?



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     楼主| 发表于 2022-7-28 12:00 | 显示全部楼层
    看起来像个小场镜
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  • TA的每日心情
    擦汗
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    发表于 2022-7-28 13:28 | 显示全部楼层
    你这个图片不是已经画的很清楚了吗。透镜的不同设计方式,它的一个角度与响应曲线吗。
    2.不要管光斑是什么形状,只看它探测器表面接受到的能量的大小就可以了。lighttools可以,zemax非序列应该也是可以的
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  • TA的每日心情

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     楼主| 发表于 2022-7-28 14:01 | 显示全部楼层
    yjcao 发表于 2022-7-28 13:28
    你这个图片不是已经画的很清楚了吗。透镜的不同设计方式,它的一个角度与响应曲线吗。
    2.不要管光斑是什么 ...

    谢谢您回复
    我想请教一下:
    1.这个角度响应曲线,在LT里有对应的功能吗?它相当于定光阑旋转入射的平行光。我之前测试就是算出来不同角度光源的位置,一个个去建模····

    2.LT关于入射总量的的优化评价函数是?网格?

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  • TA的每日心情
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    发表于 2022-7-28 14:46 | 显示全部楼层
    1.LT有参数灵敏度分析,你可以控制每次旋转的角度。当然也可以一个一个的去建模
    2.接收器总的能量,在接收器可以看到的。现在没有LT软件,不好截图
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  • TA的每日心情
    擦汗
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    发表于 2022-7-28 14:58 | 显示全部楼层
    1. 不管什么角度的光斑位置和光斑大小,都要在探测器的光敏面尺寸之内。
    2. 光电探测器,只看光敏面上的光斑大小,很少谈能量。
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     楼主| 发表于 2022-7-28 16:14 | 显示全部楼层
    shenfengfeng 发表于 2022-7-28 14:58
    1. 不管什么角度的光斑位置和光斑大小,都要在探测器的光敏面尺寸之内。
    2. 光电探测器,只看光敏面上的光 ...

    看来楼上两位意见相左啊!我来抛砖引玉,欢迎批评!我的设计/评价思路如下:(由于我是用CodeV来设计,所以我就用CodeV来说)
    先不考虑目标FoV,只关注轴上光束,这个轴上光束尺寸与探测器靶面相当
    优化面型,使探测器上达到衍射极限。

    然后将探测器向前推,推到光斑尺寸在探测器尺寸50%的位置。
    然后添加10%视场,优化面型,将大视场光束优化到探测器范围内,如此反复优化至目标FoV

    至此认为FoV内的信号光束都可以被探测器接收。
    验证方法可以使用CodeV内置的 包围分布能量功能,根据能量中心的和包围尺寸估算。


    Field2 能量圈的中心位置在0.003573,半径0.0408925,之和没有超过0.1,整体在接收器中,认为最大视场至少有90%的能量接收到了。

    至此,再引出两个问题:
    1.探测器系统的孔径设计多少合适?我这里就是用接收器的尺寸作孔径
    2.这个能量圈位置看起来和光斑位置看起来有差异,感觉不太靠谱。


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